Функциональный преобразователь
Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах для вычисления функции от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами. Функциональный преобразователь содержит генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь временного интервала в двоичный код 6. Выход генератора 1 образцовой частоты подключен к первому входу элемента И 2, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом первого умножителя 3 частоты на код, управляющие входы которого подключены к выходам счетчика 5, вход сбросе которого соединен с вторым входом элемента И 2 и первым выходом преобразователя временного интервала в двоичный код 6, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя , а остальные выходы соединены с управляющими входами второго умножителя 4 частоты на код, тактовый вход которого подключен к выходу второго умножит.еля 3 частоты на код, а выход соединен с выходом функционального преобразователя. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет воспроизведения функций от К аргументов. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 7/552
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815067/24 (22) 16.04,90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Львовский научно-исследовательский радиотехнический институт и Львовский политехнический институт (72) B.Á.Äóäûêåâè÷ и B.Í,Ìàêñèìoâè÷ (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1319026, кл. G 06 F 7/552, 1987.
Авторское свидетельство СССР
N 1370654, кл. G 06 F 7/552, 1988. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной. технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах для вычисления функции от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами. Функциональный преобразователь содержит генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3., Ы2,, 1732343 А1 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь временного интервала в двоичный код 6. Выход генератора 1 образцовой частоты подключен к первому входу элемента И 2, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом первого умножителя 3 частоты на код, управляющие входы которого под. ключены к выходам счетчика 5, вход сброс которого соединен с вторым входом элемента И 2 и первым выходом преобразователя временного интервала в двоичный код 6, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, а остальные выходы соединены с управляющими входами второго умножителя 4 частоты на код, тактовый вход которого подключен к выходу второго умножителя 3 частоты на код, а выход соединен с выходом функционального преобразователя. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет воспроизведения функций от К аргументов.
1 ил, 1732343
Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах для вычислений функции от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами.
Известно устройство, в состав которого входят и-разрядный двоичный счетчик, (nm)-разрядный накапливающий сумматор и одновибратор.
Недостатком данного устройства является то, что оно может воспроизводить квадратичную функцию только одного аргумента, Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является техническое решение, содержащее генератор образцовой частоты, элемент И, счетчик, умножитель частоты на код, делитель частоты на два, коммутатор и блок управления, два информационных входа которого соединены с информационными входами фун кционал ьн ого и реобразователя, управляющий вход подключен к входу выбора режима функционального преобразователя, первый выход соединен с входом сброса счетчика, а второй выход блока управления подключен к входу элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а выход подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя умножителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, а выход подключен к первому информационному входу коммутатора и входу делителя частоты на два, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а выход соединен с выходом функционального преобразователя.
Известное устройство может воспроизводить квадратичные функции от двух аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами.
Недостатком известного устройства является невозможность обработки большего числа входных сигналов.
Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет возможности воспроизведения функций от К аргументов, B функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя первого умноудерживает счетчик 5 в нулевом состоянии
50 и закрывает элемент И 2. При подаче сигнала хотя бы на один из входов функционального преобразователя на первом выходе преобразователя 6 появляется уровень логической "1", Элемент И 2 открывается и
55 счетчик 5 начинает подсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 1 образцовой частоты..
Если в качестве умножителя 3 частоты использовать интегратор с параллельным или последовательным переносом, то при10
45 жителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, дополнительно введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, первый выход — с вторым входом элемента И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого сомножителя второго умножителя частоты на код, вход второго сомножителя которого соединен с выходом первого умножителя частоты на код, а выход — к выходу функционального преобразователя.
Сущность изобретения заключается в том, что введение в состав устройства второго умножителя частоты на код, преобразователя временного интервала в двоичный код и установление новых связей позволяет модулировать число-импульсный поток на выходе первого умножителя частоты на код.
Вследствие этого число-импульсный поток на выходе функционального преобразователя, т.е. на выходе второго умножителя частоты на код, воспроизводит функциональные зависимости от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами.
Предлагаемое устройство отличается от известного наличием новых элементов; второго умножителя частоты на код и преобразователя временного интервала в двоичный код с их связями между собой, а также с первым умножителем частоты на код, счетчиком и элементов И.
На чертеже приведена структурная схема функционального преобразователя.
B состав преобразователя входят генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь 6 временного интервала в двоичный код.
Функциональный преобразователь работает следующим образом.
При отсутствии сигналов на входах преобразователя 6 на его первом выходе присутствует уровень логического "0", который
1732343 ращение количества его выходных импульсов определяется уравнением
dy ==d х (1)
2 где dx — приращения количества импульсов на входе умножителя 3; х — текущее значение числа в счетчике
5;
m — количество двоичных разрядов счетчика 5 и умножителя 3.
Умножитель 4 частоты на код по принципу построения идентичен умножителю 3 и его работа описывается уравнением
df dy, 2Р (2) где df — приращение количества импульсов на выходе функционального преобразователя; г — число, поданное с выхода преобразователя 6 на управляющие входы умножителя 4; р — количество двоичных разрядов умножителя 4 и количество выходов преобразователя 6, подключенных к управляющим входам умножителя 4.
Из уравнения (1) и (2) следует, что
df х dx, 2" (3)
Пусть на входы функционального преобразователя одновременно поданы импульсные сигналы, длительности которых равны t1, t2, ts,...,tk, где k — количество входов преобразователя, Не нарушая общности рассуждений, можно считать, что т1 +t2 тз" тк (4)
Импульсный сигнал длительностью t1, как и любой другой, может быть подан на произвольно выбранный вход функционального преобразователя, т,е. порядок подачи сигналов на входы преобразователя
6 не имеет значения.
Преобразователь 6, в качестве которого может быть использовано постоянное запоминающее устройство, преобразовывает количество сигналов, одновременно присутствующих на его входах, в двоичный код
z. Пример работы преобразователя 6 при k
= 5 и р = 3 приведен в таблице.
Обозначим через N1,N2,Ns,...,Nk количества импульсов, прошедших через элемент
И 2 за интервалы времени t1л2лз,.„ tk, соответственно.
Количество импульсов F1, прошедших на выход функционального преобразователя за время т1, определяют, проинтегрировав уравнение (3): (6) 10
Пусть на S входов функционального преобразователя подан сигнал длительно50 стью t1 à íà V его входов — сигнал длительностью t2, Тогда, используя выражения (8) и (9), получают
1 т
F= ) xdxi I х dx; (14) о н, F + +„(V N)+S N)), (15)
2 или с учетом (12) F1 k N1
fdf „ f х dx; (5) о 2 Р о
F1 — " И1.
2 т+р+1
Количество импульсов F2,1, прошедших на выход функционального преобразователя за время t2-ц, равно
F< Nz (7) где F2 — количество импульсов, прошедших на выход преобразователя за время t2.
В более общей фооме можно записать
15 ,, J й-"„, "„(о;-,,), (8, где i = 1,2,...,k;
FF1 и F; — количество импульсов, про20 шедших на выход преобразователя за временные интервалы с-1 и ti соответственно;
Рц-1 — количество импульсов, прошедших на выход преобразователя за время т- ь1, где F1,о= F1, а Fo= 0 è No=О, 25 Общее количество импульсов, прошедших на выход функционального преобразователя за время tk, т.е. за время, равное наибольшему из временных интервалов. можно определить следующим образом:
30 F = F1+ F2,1+ Fs2+„,+Р и (9, Подставив в уравнение (9) выражение (8), получают
pxx,+(k-<)(u<-é,)+(к-g)(N>-v, )+
F = 1 (N)+N)+ +М1) (11)
Величины Nl и а (i=1,2,...,k) связаны между собой уравнением
40 Nl=fo ть (12) где fo — частота повторения импульсов генератора 1 образцовой частоты.
Из (11) и (12) получают
45 F — o (<1+<)+<)+.„+,). (13) р
1732343 2
F = + +„(V т1+5 . t)), (16)
Если на S входов функционального преобразователя подан сигнал длительностью ц, а на остальные его входы — уровень логического я0", то из уравнений (8), (9) и (12) получают
5 . г (17)
Таким образом, как следует из уравнения (13) предлагаемый функциональный преобразователь воспроизводит функцию от k аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами, за счет чего расширяются его функциональные возможности, Частные уравнения (15) и (17) показывают, что предлагаемый преобразователь может реализовать весь набор функций, которые реализует известное устройство, Формула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на
Входы преобразователя 6 преобразователя 6
Первый выход
Десятичнын
Двоичный код код
i 22
2o I 2
1 1 0
1 1 0 3
0 0 4
0 1 0 2
1 1 0 3
0 0 1 4
1 1 0 3
О 0 1 4
О 0 1 4
1 0 5
Составитель В,Дудыкевич
Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко
Редактор И.Дербак
Заказ 1583 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„п4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101
О
О
О
О
0
О
0
0
О
О !
1
О !
1
О
О
О
О
О
1
1
О
О
О
1
1
0
О
О
1
1
О
О
О
О
1
О
О
О
О
О
О
О
1
1
1
1
О
О
О
О
О
О
1 !
1
1
1 код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя первого умножителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности воспроизведения функции от К аргументов, в него введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, первый выход соединен с вторым входом элемента
И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого сомножителя второго умножителя частоты на код, вход второго сомножителя которого соединен с выходом первого умножителя час тоты на код, а выход подключен к выходу функционального преобразователя.
О
1
1
2
1
2
2
3
1
2
