Функциональный преобразователь

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОВРАЗОВАТЁЛЬ содержаидай регистр, первый дешифратор , выхо-ды которого соедннекы с адаесными входами,блока памяти,под ключённого выходами к первой группе информационных входов блока вычитания кодов, .соединенного второй группой информационннх входов с выходами разрядов рев1ерсивного счетчика, выхоя&ыя кода:разности - с управляющими ВгХодами управляемого делителя частоты , щлходо 1 знака разности - с входом управления реверсом реверсивного счетчикау а выходом обнуления - со Стробирующим входом управляеж го делителя частоты и с первым входом элемента -И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов опорной частоты, а - к сигнальному , входу управляемого делителя часто;ты , соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, под-. ключенного выходами разрядов к входам выходного цифроаналогового преобразователя/о т л ичаютийся тем, чтб, с целью расширения диапазона :скорости изменения аргумента и повышения динамической точности преобразования , в него введены второй дешифратор , переключатель режимов генератор стробирующих импульсов, элемент ИЛИ, блок управляемой передачи разря|Дов кода и входной преобразователь аргумента в цифровой код, соединенный информационным входом с шиной ввода аргумента, стробирувцим входом - с : выходом элемента ИЛИ, а выходами - с инфсфмационными входами блока управляемой передачи разрядов кода, под- g юпоченнрго выходами к входам перього дешифратора, а управлянедими входамик выходам второго дешифратора, соединенного информационными входами с выходами регистра и с входами управления частоте) генератора импульсов опорной частоты, а управЛяю1т(им входом-- с ши«6й задания режима Исходное положение, управляющим входом Яблока вычитания кодов и с первым Bxo-L дом элемента Или, подключенного вто-рым входом к выходу генератора, стробирующих импульсов, соединенного входом с выходом обнуления блока вычита-L « ния кодов, причем информационные вхо-| Ды регистра подключены к шине ввода кода временного диапазона преобразования , а уст&новочные входы реверсивноРо счетчика соединены через переключатель режимов с выходами блока па1«1ти

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

6WN

РЕСПУБ ЛИК

3@9 < 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ памяти.

ЮСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР}зП ИЙ (21) 3275638/18-24 (22) 16. 04. 81 (46) 15.65.83. Бюл. гг 18

:(72) И.И.Серебриев (71) Кишйневский завод счетных машин им. 50-летия СССР (53) 681. 335(088.8)

:(56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 537356; кл. G 06 G 7/26, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В . 2706155/i6-24, кл.. 6 06 G 7/12, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР гг 864293, кл. G 06 Р 15/353, 1979

: (прототип)-. (54) (57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий .регистр, первый де. шифратор, выходы которого соединены

;с адресными входами блока паг яти,нод;ключенного выходами к первой группе

:информационных входов блока вычитания кодов, соединенного второй группой информационных »хоев с выходами разрядов реверсивного счетчика, выходами кода разности - с управляющи- .. ми входами управляемого делителя час тоты, выходом знака разности - с входом управления реверсом реверсивного . счетчика, а выходом обнуления — со стробирующим входом управляемого де- . лителя .частоты и с первым входом зле-мейта И, подключенного вторым входом

ic выходу генератора импульсов опорной частоты, а выходом - к сигнально му, входу управляемого делителя часто.ты, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, под..SU..1018127 А ключенного выходами разрядов к входам выходного цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, чтЬ, с целью расширения диапазона скорости изменения аргумента и повышения динамической точности преобразования, в него введены второй дешифратор, переключатель режимов, генера- тор стробирующих импульсов, элемент

ИЛИ, блок управляемой передачи разря,дов кода и входной преобразователЬ аргумента в цифровой код, соединенный информациоичым входом с шиной ввода аргумента, стробирующим входом — с выходом элемента ИЛИ, а выходами - с .информационными входами блока управляемой передачи разрядов кода, под- 9

Я к3гюченного выходами к входам первого дешифратора, а управляющими входамик выходам второго дешифратора, сое.диненного информационными входами с выходами регистра и с входами управления частотой генератора импульсов опорной частоты, а управляющим входом - с шиной задания режима "Исходное положение", управляющим входом (,„) блока вычитания кодов и с первым вхо- дом элемента ИЛИ, подключенного вто-. рым входом к выходу генератора,стро- 00 бирующих импульсов, соединенного вхо- фаей дом.с выходом обнуления блока вычита- ь., ная кодов, причем информационные вхо- ды регистра подключены к шине ввода еасД кода временного диапазона преобразования, а установочные входы реверсив- ноГо счетчика соединены через перекЛючатель режимов с выходами блока . В»

1 1018127 2

Недостатками прототипа являются ограниченный диапазон скорости изьвнения аргумента и пониженная динами:ческая точность преобразования.

Цель изобрвтения - расширение диа- пазона скорости .изменеиия аргумента ,и повышение динамической точности преобразования. б0

Изобретение относится К автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных системах для выполнения функциональных преобразований.

Известен функциональный преобраэо- 5 ватель, содержаций аналого-цифровой преобразователь, упорно-аналоговые преобразователи, сумматоры, блок выборки, блок анализа приращений, инвертор, счетчик масштаба и блок уп- Я равления 1 1, Известен также функциональный преобразователь, содержаций аналогоцифровой преобразователь, блок сравнения кодов, генератор импульсов, счетчики, дешифратор, блок памяти, преобразователь код - частота, элемент И, триггер знака, реверсивный.

-счетчик, регистр и выходной упорноаналоговый множительный блок с опера- о ционным усилителем (2 1.

Общими недостатками известных

Функциональных преобразователей являются ограниченный диапазон скорости изменения аргумента и пониженная динамическая точность преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобраэова-,. тель, содержащий регистр, первый дешифратор, выходы которого соединены с адресн вход блока Па ти, ЗО подключенного выходами и первой группе информационных входов блока вычитания кодов, соединенного второй. группой информационных входов с выходами разрядов реверсивного счетчика, 35 выходами кода разности - с управляющими входами управляемого делителя частоты, выходом знака разности - с входом управления реверсом реверсивного счетчика, а выходам обнуления — 49 со стробируюцим входам управляемого делителя частоты и с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов опорной частоты, а выходом — к. сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного выходом со счетным входам реверсивного счетчика, подключенного выходами разрядов к входам выходного упорно-аналогового преобразователя, причем вхбди первого дешифратара соединены с виходами регистра, подключенного информационными входами к шине ввода ар1.умента, а управляющим входом - к .выходу обнуления блока вычитания кодов f3/. поставленная цель достигается тем,.что функциональный преобразователь, содержаций регистр, первый дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, подключенного выходами к перрой группе информационных входов блока вычитания кодов, соединенного второй. группой информационных входов с выходами разрядов реверсивного счетчика, выходами кода разности †.с управляющими входами управляемого делителя частоты, выходом знака разности — . с входом управления реверсом реверсивного счетчика, а выходом обнуления — co стробируюцим входом управляемого делителя частоты и с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов опорной частоть|, а выходом — к сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного выходами разрядов к входам выходного цифроаналогового преобразователя, введены второй дешифратор, переключатель режимов, генератор стробируюь.,их импульсов, элемент ИЛИ, блок управляемой передачи разрядов кода и входной преобразователь аргумента в цифровой код, соединенный информационным входом с mrной ввода аргумента, .стробируюцим входом — с выходом элемента ИЛИ, а выходами — с информационными входами блока управляемой передачи разрядов кода, подключенного вихоцами к входам первого дешифратора, а управляющими входами — к выходам второго дешифратора, соединенного информационными входами с выходами регистра и с вхо дами упр уления-частотой генератора импульсов опорной частоты, а управляющим входом — с шиной задания режима "Исходнов положение", управляющим входом блока вычитания кодов и с первым входом элемента ИЛИ, подклю- . ченного вторым входом к выходу генератора стробируюцих имнульсов, соединенного входом с выходом обнуления блока вычитания кодов, причем информационные входы регистра подключены к шине ввода кода временного диапазона преобразования, а установочные входы реверсивного счетчика соединены через переключатель режимов с выходами блока памяти.

На чертеже изображена блок-схема функционального преобразователя.

Преобразователь содержит первый дешифрат ор 1, выходи которого соединены с адресными входами блока 2 памяти. Блок 2 подключен выходами к первой группе информационных входов блоКа,З вычитания кодов, соединенного второй группой информационных входов с выходами разрядов реверсив- ного счетчика 4, выходами 5 кода раз-, 1018127

3 . ности - с.управляющими входами управ- честву участков аппроксимации в выб- ляемого делителя 6 частоты, выходом Раином вРеменном диапазоне Т и про7 знака разности - с входом управле- порционально его длительности.. Значения реверсом счетчика 4, а выходом 8 ние.+g во временном диапазоне Т-> выобнуления — со стробирующим входом бирается из условия обеспечения зауправляемого делителя б.и с первым 5 данной статической точности и. допусВходом элемента И 9. Элемент И 9 под- тиэюго соотношения. между статической ключен вторым входом к выходу генера- погрешностью и быстродействием пре тора 10 импульсов otNpHoA частоты; а образователя, при- этом -максимальная выходом †.к сигнальному входу управ-. . скорость |, изменения. аргумента., при ляемого делителя 6, соединенного выхо46 которой погрешность преобразования дом со счетным входом счетчика 4. определяется статической: точностью, Счетчйк 4 подключен .вцходами Раэря- ограничена допустимым изменением дов к входам выходного цифроаналогово-- входного сигнала на величину не бого.преобразователя 11. Входной преоб-, g равоваталь 12 аргумента .в ниаровоа f5 лае. — ва:арама а+а оостроания код соединен информационным входом с И шиной 1Э ввода аргумента, строеирую- -,интерйоляционного отрезка щим входом — c выходом элемента илИ.14, а выходами - с информационными входа- . у 4 к я ми блока 15 управляемой передаЧи раэ-.О . к . тзрх рядов кода. Блок 15 подключен выходами к входам-первого дешифратора 1, а .где Х ;, - диапазон изменения функуправляющими входамн - к выходам вто- .. ции, рого регистра 17.и с входами уиравле- - . -f„ — частота генератора 10 во ния,частстой генератора 10, а управ- временном диапазоне Т<, ляющии входом - с шиной 18 задания д,;, „- емкость счетчика 4.. режима "Исходное положение", с управ- Количество И„ участков аппроксиЛЯЮЩИМ ВХОДОМ бЛОКа 3 ВЫЧНтаНИЯ И C - МаЦИЦ И ЧаотОта Як ДЛЯ ВржМЕННОГО .первым входом элемента ИЛИ 14. Вто-: . диапазона длительности Т< связаны с

:рой вход элемента или 14 подключен М и fq диапазона минимальной длик выходу генератора 19 стробирующих 30 тельности Т., соотношениями вида . нмиульсов, ссанвианногс чвколом с нм- . —:. у а т колом В оонулааия блока 3 вычитания.., Maeopaaaaoaaaa висим регистра Х7 нол- : к вук ч я ключены к шиие 20 ввода кода временного Лианавона лраоаравования, а .ус- ЗЬ У„ твисвочмаа вкоШ счвтчика 4 соаЛнна- у.с ны через переключатель 21 режимов с выходами блока 2 памяти. Генератор где p - коэФФициент пропорциональ10 импульсов может быть выполнен, на- .: ности. иримЕР, сОДержашнм последовательно Щ . Функциональный преобразователь соединенные генератор 22 образцовой работает следующим образом. частоты и управлйежй делитель 23 час- .. В -блок.2 памяти заносятся ордииаты тОтЫ, ВЫХОД И УпраВЛвЯЮЩИЕ ВХОДЫ КОТО- УЗЛОВЫХ ТОЧЕК ФУНКЦИИ ПРЕОбРаэОВаНИЯ рого являются соответственно выход ам 4, х* Ч,э» у причем дискретность, а и вХодами управления. частотой генера-jg следовательно, и количество узловых тора 10. Блок 15 уиравляемой переда- :точек определяются иэ .условия работы чи РазРЯДов коДа может бЫть выполивну В макснмальном но длительности вРенапример, содержащим и элементов И 24:менном -диапазоне. (г .е n . масксймальное количество раз- . Непрерывный аналоговый сигнал, рядов передаваемого кода)",выходы ко-: поступающий на шину 13, преооразу: торых являюгся, ыходами блока 15, ется входным преобразователем 12 в. причем каждый - я -йя 44 $ п»., зле-;последовательность дискретйых значемент И подключен прямыми входами к . ни@ кода:аргумента. С выходов дешиф3+-.му информационномУ..входу блока 15,:ратора 1 последовательность. кодов а каждым . у-и (44 j 4 4-4) инверс-:адресов извлекает. из блока 2 памяти ным входом - к .у -му- управляющему - .соответствующие значения 3„фуикцйи входу блока 15., . у .;.преобразования, причем каждое послеНри работе функционального преоб- дующве значение извлекается из блока разователя с целью повышения точнос-: 2 памяти после завершения интерполя- ти преобразования число,йк участков,ции иа предМдущем участке. С помощью аппроксимации задается переменным и-. 46,блока 3 вычитания кодов и Делителя 6

-возрастающим пропорционально дли- — частоты автоматически устанавливаются .:тельности Т временных диапазонов вос- коэффициенты наклона.Щ аппроксимнпроизведеиия Функции, а время восп » рующнх отрезков. И исходном состояизведения каждого интерйолируйщего - нни в Регистр 17 заносится код номеотрезка обратно пропорционально коли-б5 ра временного диапазона работы, кото

1018127

6 рый через делитель 23 частоты управ- ляет частотой импульсов генератора

10, предназначенных для ступенчато- : линейной интерполяции, а через дешифратор 16 и блок 16 управляемой передачи разрядов кода осуществляет выбор 5 разрядности адресного кода. Таким образом, задается временной масштаб и число узловых точек функции преобразования. . B исходном состоянии на шину 18 »О подается потенциал режима "Исходное положение", являющегося стандартным режимом работы аналоговой или гибридЙой вычислительной системы. При этом установочные входы счетчика 4 через 35 переключатель 21 соединены с выхода-, ми блока 2 памяти. Начальное значение .аргумента Y по разрешающему потенци.алу "Исходное положение", поступающему через элемент ИЛИ 14 на вход стро-2»» бирования преобразователя 12, »треобразуется преобразователем 12 в цифровой код. Потенциал "Исходное положение", поступая на управляющий вход дешифратора 16,,блокирует его, вследствие чего все n разрядов цифрового кода через открытые элементы И 24 блока 15 и дешифратор 1 формируют адресный код, по которому s блок Э и счетчик 4 по входам считывается значение 10.

Формирование цифрового кода максймальной разрядности независимо от длительности выбранного временного диапазона необходимо для определения.".с большей точностью значения Z на выа ходе преобразователя 11, так как в реЗ5 жиме "Исходное положение" осуществляется настройка операционных блоков, участвующих в решении задачи, и проводится контроль задачник

Блок 3 вырабатывает разность кодов, поступающих из блока 2 памяти н счетчика 4, однако потенциал режима

"Исходное положение", подаваемый на управляющий вход блока Э, блокирует «5 формирование сигнала сравнения кодов с выхода 8 обнуления блока 3. Нулевой код с вь»ходов 5 блокирует прохождение импульсов генератора 10 через делитель б частоты.. При подаче станцарт- 5О ной команды "Пуск" с шины 18 снимается управляющий потенциал режима. "Ис ходное положение", а переключатель

21 отключает..установочные входы счетчика 4 от выходов блока 2 памяти.

Передний Фронт сигнала сравнения с выхода 8 блока 3 закрывает элемент И:9 . и, поступая на вход генератора 19, осуществляет его запуск. С выхода ге« нератора 19 осуществляется периодическое стробированне входного преоб- 60 разователя 12 до тех пор, пока . К -разрядным цифровым кодом не будет пррчтено иэ блока 2 памяти значение 2 орд1»наты Функции преобразован» ч. Разряд- ,нбсть . кода определяется номером 65 временного диапазона и задается кодом, занесенным в регистр 17 ° Выбранной шиной дешифратора 16 осуществляется блокирование части элементов И 24 блока 15, связанных с младшими, разрядами преобразователя 12. При поступлении кода 21 ординаты в блок Э в нем вырабатывается разность кодов 2 -Z поступающая на управляющие входы делителя 6 частоты, в котором устанав-, ливается соответствующий коэффициент деления по разрешающему сигналу сравнения кодов с выхода 8 блока 3, поступающего на стробирующий вход делителя 6 частоты. После поступления на первую группу инФормационных входов блока 3 кода Z„,на выходе 8 вырабатывается задний фронт сигнала сравнения, задержанный на время, необхадимое для установки коэффициента деления делителя 6 частоты, после чего изменение коэффициента деления заблокировано. Задним фронтом сигнала сравнения блокируется генератор 19 и открывается элемент И 9, после чего начинается линейная интерполяция функции на выбранном интервале аппроксимации. Изменяющийся код счетчика 4 преобразуется преобразователем 11 в выходной аналоговый сигнал.

При совпадении кода счетчика 4 и кода 2,„ на выходе 8 обнуления блока .

3 Формируется передний фронт сигнала сравнения, по которому элемент И 9 закрывается и импульсами генератора

19. начинается стробнрованне входного преобразователя 12 до тех пор, пока из блока 2 памяти не будет прочтена следующая ордината узловой точки 2к .

В блоке Э вырабатывается разность кодов и Х., по которой устанавливается коэффициент деления делителя 6 частоты на следующем участке аппроксимации. Задним Фронтом сигнала сравнения с выхода 8 блока 3 элемент И 9 отпирается, генератор 19 блокируется и начинается линейная интерполяция следующего участка аппроксимации.

Иа последующих участках аппрокси- мации функциональный преобразователь работает аналогично.

При изменении зиака крутизны функции в узловых точках разность кодов

2. и Z изменяет знак, и признак знака крутизны с выхода 7 блока 3 управляет реверсом счетчика 4.

Во входном преобразователе 12 осуществляется квантование входного сигнала, преобразование квантованных сигналов в цифровой код и их запоминание. В качествЕ входного преобразователя может быть использован па-.. раллельный аналого-цифровой.преобразователа с триггерной памятью и кодирующей логикой.. Стробнроваиие триггерной памяти осуществляется функциональный преобразователь по сравнейию

1018127

7, Составитель С. Каэинов

Редактор Л.Алексеенко ТехредЖ.Кастелевич

Корректор -A.Tacyo:.Заказ 354б/48 Тираж 706 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 с прототипом позволяет расширить диапазон скорости изменения аргумента и повысить динамическую точность преобразования за счет использования изменяющегося (при переходе от одного временного диапазона к другому) количество участков аппроксимацик и времени воспроизведения интерполирующего отрезка. Указанные обстроятельства определяют технико-экономическую эффективность возможного применения функционального преобразователя.