Устройство для воспроизведения экспоненциальной зависимости Советский патент 1983 года по МПК G06F7/556 

Ю

4

СО 1 Устройство относится к вычислитепьной технике и может быть использовано для вычисления функции V 6 . Известно устройство для вычисления функции , содержЕОнее счетчик , счетчик-регистри схемы зешрета |jlj . Однако это устройство имеет низкую точность воспроизведения экепонешшапьгной зависимости. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для вычисления функции З 6, содернсашее счетчик, счетчик- регистр, схемы запрета, элемент ИЛИ, элемент задержки, триггер, а также первый и второй дополнительные счетчики и схему сравнения . Недостатком известного устройства является низкая точность вычисления. Цель изобретения - повышение точности вычисленуш экспоненциальной зависимости. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения экспоненциальной завис имости, содерокащее триггер, элемент задержки, yyi -разрядный счетчик функции, выходы разрядов которого соединены с первыми входами m элементов И группы, выходы { И1 -1) элементов И которой подключены к соответствуюшим входам ()-входовогр эл мента ИЛИ, выходы (vn-1)-разрядного счетчика аргумента соединены с вторыми входами (утп-1) элементов И группы, введены управляемый делитель частоты, делитель частоты и двухвходовый элемен ИЛИ, первый вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и триггер соединен с выходом (w-1 входового элемента ИЛИ, вход ус тройств через управляемый делитель частоты подключен к входу (vn-l)-разрядного счетчика аргумента, выход первого разря которого соединен с вторым входом пбрвого элемента И группы, выход которого подключен к второму входу двухвходовог элемента Или, выход которого через целитель частоты с.оепинен с входом -рааряаного счетчика функции. На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. схема управляемого делителя частоты. Устройство содержит (ум-1)-разрядный счетчик аргумента l,vr -разрядный счетчик 2 функции, группу элементов ИЗ, (уп-1)-входовой элемент ИЛИ 4, управляемый делитель 5 частоты,, триггер 6, элемент 7 задержки, двухвкодо172вой элемент ИЛИ 8 н пепитель 9 частоты. Делитель 5 состоит из элемента 1О задержки, двоичного умножителя 11 и элемента ИЛИ 12. Делитель 9 частоты и управляемый делитель 5 частоты реализованы на основе двоичного умножителя. Такой умножитель состоит из счетчика-Д1Влитепя и группы элементов И с элементом ИЛИ Hia выходе. Одни входы элементов И подключены к выходам счетчика-делителя, вторые являются входами установки требуемого коэффициента К . Работа двоичного умножителя описывается выражением JSl.- (Л Q.W VV где X - число импульсов, поступивших .на вход двоичного умножите - число импульсов, поступивших на выход двоичного умножигепя;VW - число разрядов двоичного умножителя.. Коэффициент KV может принимать значения 0- К j 1. Из выражения X (1) следует , что при kv 1 nW 4, J Для того, чтобы коэффициент деления двоичного умножителя &ш равен единице, следует соединить его вход с Выходом. Управляемый делитель 5 частоты в 2 раз можно получить путем охвата двоичкого умножителя офатйой связью. Импульсы входной последовательности X через элемент ИЛИ 12 .поступают на вход двоичного умножителя 11. Число импульсов Z на выходе двоичного умножителя 11 равно .W где - число гшпутпасов, поступивших на вход двоичного умножителя 11; 2. -Кч|- числовое значение управляющего кода. Импульсы последовательности Z через элемент. 10 задержки поступают на Второй вход элемента ИЛИ 12. Число импульсов ма выходе элемента ИЛИ 12 равно . (Ъ) Из выражений (2) и (3) -. W 1 . Если выбрать 0: УстроЙсгво раЬотаег следующим образом.: На вход управляемого делителя 5 чист ты оосгупаетУ,- импульсов. Если известн что частота сле/яования кмптаьсов входной последовательности в 2 раз меньше максимельно и рабочей частоты элементной базы, го перед началом преофа зования коэффициент размножения управляемого делителя 5 частоты и коэффици. ент деления делителя 9 частоты нео&содимо установить равным 2 . Установка этих коэффициентов осуществляется путем подачи соответствуюших логических сигналов I или О на входы установки коэффициентов управляемого делителя 5 частоты и делителя 9 частоты. Это позволяет устранить погрешности, равгаьте 1 : 1 ,..., :j . а также пар 242 ное число погретцностей, равньк 1 . , .--, .. 2 Если частота следования импульсов входной последовательности равна макси мальной рабочей частоте элементной базы, коэффициенты размножения и делени равнь единице, а повышение точности устройства достигается за счет исключе ния парного числа погрешностей, равньпс Д и возникающих во всех каналах ст : 2. ; ;, ,, . ; , Jюйcтвaj кроме первого. Первый канал образован младшим разрядом счетчика аргумейта 1, старшгам w-ь|м разрядом счетчика функции 2 и дервым элементом И 3 группы, выход которого соединен через двухвходовой элемент ИЛИ 8 и делитель 9 частоты с входом счетчика Исключение из погрешности устройства четнотх количества погрешностей, равных Д и возникающих в 2. (1-1) каналах устройства, достигается благодаря увеличению в два раза частоты следования ймпуяьсов, поступающих на входы 2-го, 3-го..,, -го элементов . ИЗ группы, и делению суммы количеств иктульсов. .триггером б на два. С выхоа триггера 6 импугаьсы через элемент 7 задержки поступают на вход дв:ухвходового элемента ИЛИ 8 и далее через делитель 9 частоты на йход счетчика 2 функции. Работа устройства описывается выражением±41(2.. -Vae Исследование погрешностей известного и предлагаемого устройств экспериментальным путем и путем моделирования их работы на ЭВМ показывает, что предлагаемое устройство обеспечивает существенно высшую точность реализации экспоненциальной зависимости, чем известное. Так, например, значения абсолютной погрешности предлагаемого устройства при wi 3 - 6 меньше единшсы младшего разряда, при m 14 не превышают двух единиц младшего разряда; Техяико-экономичес цая эффективность от внедрения изофетеняя достигается йа счет повышения точности, что связано с существенным уменьшением времени преофазования и сокрашепием аш1аратурных затрат. Так, например, при ш 16 - 20 погрешность предлагаемого устройства прибп)|зительно в Ю раз меньше погрешности известных. Для достижения известными устро11сгвАми той же точности иеоСкодимо у&елячитъ разрядность усTpoilcTBa на декаду, что в десять раз еличивеют )емя преофазов шш.

Фнг.Е

УСТРОЙСТВО ДЛЯ BOCTIPOИЗВЕДЕНЙЯ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ, содержащее триггер, элемент задержки, и-разрядный счетчик функции, выходы разрядов которого соеданены с первыми входами ш элементов И группы, выходы ( ум -1) элементов И которой подключены к соответствующим вко-дам (уп-1 )-входового элемента ИЛИ, выходы ( 101-1)-разрядно го счетчика аргумента соединены с вторыми входами ( Ум -1) элементов И группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемь1Й делитель частоты, делитель частоты и двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и триггер соединен с выходом ( И1-1)-входового элемента ИЛИ, вход устройства через управляемый делитель частоты подключен к входу (yvi-1)-разрядного счетчика аргумента, выход первого разряда которого соединен g с вторым входом первого элемента И гру пы выход которого подключен к второму входу двухвходового элемента ИЛИ, выход F которого через делитель частоты соединен с входом УМ-разрядного счетчика функции.