Аналого-цифровое устройство для возведения в куб

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Устройство содержит -вычитающий узел, цифроаналоговый преобразователь, три сумматора, нуль-орган, блок пороговых элементов, приоритетный блок, шифратор, два блока сдвига и генератор синхроимпульсов. Повышение быстродействия и расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов достигается на основе использования переменного шага уравновешивания входного аналогового сигнала и использования текущих значений кодов приращения входного сигнала для управления величиной сдвига кодов, накапливаемых в сумматорах (с соответствующими знаками). 1 3.п. ф-лы, 2 ил. с 9 cz ГчЭ СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"(ФE

Ю

Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3857588/24-24 (22) 19.02.85 (46) 15.08.86. Бюл. Н- 30 (71) Ордена Ленина институт кибернетики им . В.M.Глушкова (72) Л,Г.Козлов (53) 681.335 (088.8) (56) Смолов В, Б., Фомичев В. С.

Аналог о-цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устрой ства ° Л.: Энергия, 1974, с. 221, " рис. 9-1 4, Авторское свидетельство СССР

У 744655, кл. G 06 G 7/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 503260, кл. G 06 F 7/38, 1974. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КУБ

„„Я0„„125111 (ю 4 G 06 С 7/20, С 06 F 7/552 (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Устройство содержит .вычитающий узел, цифроаналоговый преобразователь, три сумматора, нуль-орган, блок пороговых элементов, приоритетный блок шифратор, два блока сдвига и генератор синхроимпульсов. Повышение быстродействия и расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов достигается на основе использования переменного шага уравновешивания входного аналогового сигнала и использования текущих значений кодов приращения входного сигнала для управления величиной сдвига кодов, накапливаемых в сумматорах (с соответствующими знаками).

1 з.п. ф-лы, 2 ил.! 2511

Устройство работает следуюшим образом.

Сигнал по входу 15 устройства осуществляет обнуление первого 3, второго 9 и третьего 1! сумматоров и запуск генератора 1 2,,который начинает выдавать по четвертому выходу основную серию импульсов С,, по пер— впму выходу — задержанную на время переходного процесса в приоритетном блоке 6, т.е. на четверть такта, серию импульсов С, по второму вы— ходу — совмещенную первым элементом

ИЛИ 20 серию импульсов С и задержан к ную еще на четверть такта с помощью элемента 18 задержки серию импульсов

С>, по третьему выходу — совмещенные. серии С> Сз и задержанную erne на четверть такта серию С! с выхода элемента 19 задержки, объединенные вторым элементом ИЛИ 21.

Вычитающий узел 1 определяет разность 4U между входным аналоговым сигналом Хд по входу 13 и напряжением обратной связи Ц>с с выхода ЦАП

40

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в управляюших системах и гибридных вычисли— тельных устройствах для вычисления в следящем режиме квадратичной и кубической функций от аналогового сигнала с представлением результата в цифровой форме, Целью изобретения является повы !О шение быстродействия и расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов .

На фиг.1 изображена блок-схема аналого-цифрового устройства для 5 возведения в куб; на фиг.2 — схема генератора синхроимпульсов.

Устройство (фиг ° 1) содержит вычитающий узел 1, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, первый сумма- 20 тор 3, нуль-орган 4, блок 5 пороговых элементов, приоритетный блок 6, шифратор 7, первый блок 8 сдвига, второй сумматор 9, второй блок 10. сдвига, гретий сумматор 11, генератор 12 синхроимпульсов, информационный вход 13, выходы 14 и вход 15 запуска.

Генератор 12 синхроимпульсов (фиг.2) содержит генератор 16 такуо- 30 вых импульсов, с первого по третий элементы 17-19 задержки, первый и второй элементы ИЛИ 20 и 21.

13 2

2. 4 U прикладывается к входу нульоргана 4, который определяет знак разности 4U, и входом блока 5 пороговых элементов, которые срабатывают при достижении напряжением разности значений порогов, на которые настроены соответствующие пороговые элементы блока 5, например для двоичной системы счисления пороги составляют

1,2,4...... 2 условных единиц весом 2 младшего разряда. Приори— тетный блок 6 в моменты времени, определяемые тактовыми импульсами основной серии С, с четвертого выхода генератора 12, выбирает старший по весу пороговый элемент блока 5 из числа сработавших элементов и запоминает его на элементах памяти, входящих в состав приоритетного блока 6 °

В этот же момент времени нуль-орган

4 фиксирует знак разности 4 U.

Коды с выхода приоритетного блока

6 представляют собой приращения 4 U округленные до значения, кратного степени двойки, т.е. единицу в соответствующем разряде кода . Шифратор

7 формирует номер позиции этого разряда, т.е. превращает позиционный код в двоичный, который поступает на входы управления сдвигом блоков

8 и 10 сдвига, которые передают коды содержимого первого сумматора 3 на второй 9 и второго сумматора 9 на третий 11 со сдвигом на соответствующее число разрядов. Сигнал знака разности с выхода нуль-органа

4 настраивает сумматоры 3, 9 и 11 на выполнение операций сложения или вычитания.

В моменты времени, определяемые серией импульсов С, к содержимому сумматора 3 (Х, ) добавляется округленное до старшего разряда (4 X Ä„ ) приращение входного сигнала, к содержимому сумматора 9. (Х;) добав2 ляется код из сумматора 3, умноженный на приращение (4Х;„ ) с помощью первого блока 8 сдвига, т,е ° величина Х,1 !4 Х;„, а к содержимому

3 сумматора 11 (Х;) добавляется код

2 из сумматора 1О (Х, ), также умножен ный на приращение (4Х „, ) с помощью второго блока 1О сдвига, т.е. величина Х; 4 Х „,.

В моменты времени, определяемые серией импульсов С, к содержимому сумматора. 9 (Х; + Х; h X;,, ) добавляется код из сумм- òî,ðà 3 (Х; +

3 1 251

+ 4Х;,< ) со сдвигом на число разрядов, соответствующее умножению на приращение 4X;„, т.е. величина (Х; + 4 Х,„ ) AX, а к содержимому сумматора 11 (Х,. + Х . 4 Х;„ ) добавляется код из сумматора 9 (Х; +

+ Х; 4 Х,, ) со сдвигом на втором блоке 10 сдвига, что эквивалентно умножению на приращение 4Х;„, т,е. величина (Х + Х, ° 4Х;„) 4Х;„. В 10 сумматоре 3 формируется текущее значение цифрового кода входной величины Х ° = Х +4X . а в суммато1kt 1

Х = X + Х ° 4Х +(Х ° + г г

1+, l 1 1Ф(1

+ ЬХ,+, ) 4Х;„

Под воздействием серии импульсов

С к содержимому суматора 11

Х, + Х .4Х;, +(Х; + Х;.4.Х„+ )» 2б добавляется код из сумматора 9

Х;, = (Х + 4X ) со сдвигом на г втором блоке 10 сдвига на число разрядов, эквивалентное умножению на 25 приращение d Х;, т. е. величина

Х;+, ЛХ, „. В результате в сумматоz ре 11 формируется код текущего значения куба входной величины

Х + +2Х; 6Х;,.< + Х (4Х;... ) + ЗО

+ (X;+4X;i1 ) 4 X;+, —— Х + 2X,.4Х;,+

+ (4Х ) = Х;

Поскольку входной аналоговый сигнал отслеживается по обратной связи через ЦАП 2, то в первом сумматоре

3 формируется цифровой код текущего значения входного сигнала, а во втором 9 и третьем 11 сумматорах формируются цифровые коды соответственно квадрата и куба от входного сигнала.

Формула из о брет ения

1. Аналого-цифровое устройство для возведения в куб, содержащее вычитающии узел, подключенный первым

45 входом к информационному входу устройства, вторым входом — к выходу цифроаналогового преобразователя, а выходом - к входу нуль-органа и входам блока пороговых элементов, два сумматора и генератор синхроимпульсов, вход запуска которого соединен с входом запуска устройства и входами начальной установки первorо и второго сумматоров, о т л и ч а ю щ е е—

55 с я тем, что, с целью повьппения

113 4 быстродействия и расширения частотного диапазона обрабатываемых сигналов, в него введены приоритетный блок, шифратор, два блока сдвига и третий сумматор, причем выходы блока порого, вых элементов соединены с входами приоритетного блока, подключенного выходами к входам шифратора и информационным входам первого сумМатора, выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя и информационными входами первого блока сдвига, подключенного выходами к информационным входам второго сумматора, выходы которого соединены с информационными входами второго блока сдвига, подключенного выходами к информационным входам третьего сумматора, выходы которого являются группой выходов устройства, при этоМ выход нуль-органа соединен с входами управления знаком суммирования первого, второго и третьего сумматоров, стробирующие входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам генератора синхроимпульсов, соединенного четвертым выходом со стробирующими входами приоритетного блока и нуль-органа, выход шифратора подключен к входам управления сдвигом первого и второГо блоков сдвига, а вход начальной установки третьего сумматора соединен с входом запуска устройства.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор синхроимпульсов содержит три элемента задержки, два элемента HJIH и генератор тактовых импульсов, вход которого является входом запуска генератора синхроимпульсов, а выход соединен с четвертым выходом генератора синхроимпульсов и входом первого элемента задержки, подключенного выходом к первому выходу генератора синхроимпульсов, первым входам первого и:второго элементов

ИЛИ и входу второго элемента задержки, соединенного выходом с вторыми входами первого и второго элементов

ИЛИ и входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, а выходы первого и второго элементов

ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим выходами генератора синхроимпульсов.! 251 l 13

wxoAt

gtlP 3

Составитель С. Казинов

Редактор И,Рыбченко Техред N. Ходанич

Корректор Е. Сирохман

Заказ 4413/47 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул, Проектная, 4