Аналого-цифровой инкрементный умножитель Советский патент 1983 года по МПК G06J3/00 G06F7/52 

Описание патента на изобретение SU1057971A1

Изобретение относится к автомати ке и вычислительноя технике и может найти применение для выполнения операций умножения аналогового сигнала на цифровой ход с представлением .результата в цифровой форме. Известно устройство для умножения аналогового сигнгша на цифровой .код содержшцее генератор импульсов, распределитель импульсов, компарао ор группу элементов И, регистр, цифроаналог.овый преобразователь, аналоговую запоминающую ячейку и ключи Щ Известно устройство для умножения аналогового сигнгша на цифровой код, содержащее преобразователь аналогчастота, счетчики, триггер, генерато импульсов, элементы И и ИЛИ и выходной накапливающий cyм 4aтop 21 . Недостатками известных устройств являются пониженные быстродействие и точность. Наиболее к предлагаемому по технической суошости является аналого-цифровой инкрементный умножи тель, содержаьшй следящий.аналогоцифровой преобразователь, подключенный информационным входом к аналоговому входу первого сомножителя, регистр, соединенный информационными входами с цифровым входом второго сомножителя, и сумматор-вычитатель, выходы которого являются ЦИфрОЕГЫМ выходом имкрементмого умножителя, а .информационные входа подключены к выходам схемы управления передачей кода, соединш1ной информационными входами с выходами регистра, а управ ляюсоими входами - с выходами знаков .единичных приращений следящего аналpгoJ цифpoвoгo преобразователя 3j . - : Недостаток умножителя - пониженное быстродействие. Цель изобретения - повышение быст родействия,. Для достижения цели в аналогоцифровой инкреме1 тный умножитель, содержащий следящий аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационнБм входом к аналоговому входу первого иомножителя умножителя, ре.гистр, соединенный информационными входами с цифровым входом второго сомножителя умножителя, и сумматорвычитатель, выходы которого являются цифровым выходом умножителя, дополнительно введены шифратор, блок сдви га кода и сумматор по модулю два, подключенный выходом к входу управления знаком cyм Iиpoвaния сумматоравычитателя, а входами - к выходу знака рассогласования следящего аналого-цифрового преобразователя и к выходу знакового разряда регистра« соединенйого выходами осташьных разрядов с информационными входами блока сдвига кода, подключенного управляющими входами через шифратор к выходам кода приращения следящего анёшого-цифрового преобразователя, а выходам - к информационным входам сумматора-вычитателя, соединенного стробирунщим входом с выходом тактовых импульсов следящего аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, следящий аналого-цифровой преобразователь содержит группу пороговых элементов, подключенных вводами к выходу вычитающего узла, а выходами - к информационным входам приоритетного блока, соединенного стробирующим входом с первым выходом генератора импульсов и со стробирукпцим входом накапливающего сумматора, а выходами - с выходами кода приращения следящего аналогоцифрового преобразователя и с информационньши входами накапливающего сумматора, подключенного управляющим входом к 1 ыходу нуль-органа и к выходу знака рассогласования следящего аналого-цифрового преобразователя, а выходами - к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом вычитающего узла, второй вход которого подключен к информационному входу следящего ан(алого-цифрового преобразователя , а выход - к входу нуль-органа, причем второй выход генератора импульсов соединен с выходом тактовых импульсов следящего аналого-цифрового преобразователя. На чертеже изображена блок-схема аналого-цифрового инкрементного умножителя, содержащего следящий аналого-цифровой, преобраарватель 1, подключенный информационным входом к аналоговому входу 2 первого сомножителя умножителя, и регистр 3, соединенный информационным входами с цифровьил входом 4 второго сомножителя умножителя. Сумматор-вычитатель 5, выходы которого являются цифровым выходом б инкрементного умножителя, подключен входом управления знаком суммирования к выходу сукмат и а 7 по модулю два. Входы сумматора 7 подключены к выходу знака рассогласования преобразователя 1 и к выходу знакового разряда регистра 3, соединенного выходами остальных разрядов с информационньаим входами блока 8 сдвига кода. Блок 8 подключен управляющими входамя через шифратор 9 к выходам кода приращения преобразователя 1, а выходами - к информационным входам сумматора-вычитателя 5. Сумматор-вычитатель 5 соединен стробирующим входом с выходом тактовых импульсов преобразователя 1. Следящий аналогоцифровой преобразователь 1 содержит группу 10 пороговых элементов, подключенных входами к выходу вычитающего узла 11, а выходами - к информационным входам приоритетного блок 12. БЛОК 12 соединен стробирующим входом с первым выходом генераторе 13импульсов и со стробирующим входом накапливающего сумматора 14, а выходами - с выходами кода приращения преобразователя 1 и с информационными входами накапливакадего сумматора 14. Сумматор 14 подключен .управляющим входом к выходу нульоргана 15 и к выходу знака рассогла сования преобразователя 1, а выхода ми - к входам цифроаналогового преобразователя 16, Преобразователь 16 соединен выходом с первым входом вычитающего узл.а 11, второй вход которого подключен к информационном входу преобразователя 1, а выход к входу нуль-органа 15. Второй вход генератора 13 соединен с выходом тактовых импульсов преобразователя 1. Входы обнуления сумматоров 5 и 14подключены к входу 17 Начальна установкаг а управляющий вход генератора 13 соединен с входом 18 запуска умножителя. Умножитель работает следующим образом. Перед началом работы в регистр 3 по входу 4 заносится код коэффициента, на который будет умножаться аналоговый сигнал, .поступающий по входу 2. Затем подаются сигналы: Начальная установка по входу 17 сбрасывающий в О накаплива иций сумматор 14 и сумматор-вычитатель 5, и Запуск по входу 18, запускактий генератор 13 импульсов. Напряжение рассогласования (между входным напряжением по входу 2 и напряжением обратной связи с выхода цифроаналогового преобразователя 16) с выхода вычитаю1§его узла 11 прикладывается к входу нуль-органа 15и входам всех пороговых элементов 10. Знакочувствительные пороговые элементы срабатывают при достижении напряжением рассогласования значений порогов, на которые настроены соответствующие пороговые эле менты (например, по двоичному закону: 1, 2, 4, ... , условных единиц Приоритетный блок 12 в моменты времени, определяемые тактовыми импуль сами с генератора 13 импульсов,, определяет старший по весу пороговый элемент 10 из числа сработавших и пропускает сигнал на соответствующий ему вход накапливающего сумматора 14, запрещая прохождение сигна лов с остальных сработавших пороговых элементов меньшего веса. Нульорган 15 определяет знак напряжения рассогласования и своим выходом управляет входом накапливгиощего сумма тора 14 таким образом, чтобы уменьшить величину этого рассогласования путем добавления в накапливающий сумматор 14 или вычитания из него, единицы соответствующего разряда. Коды с выходов приоритетного блока 12 представляют собой приращения входного сигнала, округленные до значения кратного степени двойки, т.е. представляют собой одну единицу в соответствующем разряде кода (позиционный код). Шифратор 9 осуществляет шифрацию позиционного двоичного кода с выходов блока 12 в обычный двоичный код, который указывает номер позиции (разряда), в которой находится единица. Указанный дво {чный код номера позиции с выходов шифратора 9 поступает на управляющие входы блока 8 сдвига кода, который осуществляет передачу содержимого регистра 3 со сдвигом на соответствуквдее число разрядов в сумматор вычитатель 5. Сумматор 7 по модулю два в зависимости от знака приращения с нульоргана 15 и знака кода коэффициента с регистра 3 настраивает сумматор-вычитатель 5 на выполнение операции Сложение или Вычитание, которая выполняется по задержанной сеции импульсов с второго выхода генератора 13 импульсов. Таким образом, работа аналогоцифрового инкрементного умножителя основана на выделении приращений входного аналогового сигнала, осуществляемых аналого-цифровым преобразователем, умножении приращений на цифровой код и их накоплении (суммировании) . А так как приращения сигнала выбраны кратными степени двойки, то умножение приращений на цифровой код заменяется сдвигом его на число разрядов, равное показателю . степени двойки (за вычетом единицы для целых чисел) данного приращения, I- . Работу умножителя можно описать следующими выражениями: ± AXj, АХ; 2, х- + kx;,. kx. t kix,- У; ± , где х; -значения входного аналогового сигнала в моменты времени t; о -код коэффициента; -значение приращения входного сигнала; У4 и у -значения произведения входного сигнала на код коэффициента. При этом цифровой код в накапливающем сумматоре 14 отслеживает входной аналоговый сигнал, а цифровой код в сумматоре-вычитателе 5 отслеживает его произведение на постоянный коэффициентfзаписанный в регистре 3.

Темп выдачи кодов пронэведений с выхода сумматора-вычйтателя составляет один такт, а возможность отслеживания изменений входного аналогового сигнала переменными приращениями обеспечивает большее, чем в прототипе, быстродействие и, соответственно/ более широкий частотный диапазон умножаемых сигналов.

Похожие патенты SU1057971A1

название год авторы номер документа
Инкроментный умножитель аналоговых сигналов 1982
  • Боюн Виталий Петрович
SU1057970A1
Инкрементный умножитель аналоговых сигналов 1983
  • Боюн Виталий Петрович
SU1113820A1
Аналого-цифровой инкрементный дифференциатор 1985
  • Боюн Виталий Петрович
  • Козлов Леонид Григорьевич
  • Попов Борис Николаевич
SU1343410A1
Устройство для вычисления полиномиальной функции от аналогового аргумента 1990
  • Козлов Леонид Григорьевич
SU1737444A1
Устройство для поворота вектора (его варианты) 1982
  • Аристов Василий Васильевич
  • Боюн Виталий Петрович
SU1078431A1
Аналого-цифровой инкрементный вычислитель экспоненциальной функции 1985
  • Козлов Леонид Григорьевич
SU1254511A1
Устройство для поворота вектора 1982
  • Аристов Василий Васильевич
  • Боюн Виталий Петрович
SU1076910A1
Устройство для вычисления коэффициентов Фурье 1985
  • Боюн Виталий Петрович
  • Головин Александр Николаевич
SU1283790A1
Аналого-цифровое устройство для вычисления полиномиальной функции 1985
  • Козлов Леонид Григорьевич
SU1262530A1
Устройство для вычисления коэффициентов Фурье 1985
  • Боюн Виталий Петрович
  • Головин Александр Николаевич
SU1290351A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 057 971 A1

Реферат патента 1983 года Аналого-цифровой инкрементный умножитель

:1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ИНКРЕМЕНТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий следящий аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом к аналоговому входу первого сомножителя умножителя, регистр,соединенный информационными Входами с. цифровым входом второго сомножителя умножителя, и сумматор-вычитатель, выходы которого являются цифровым выходом умножителя, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены шифратор, блок сдвига кода и сумматор по модулю два, подключенный выходом к входу управления знаком суммирования сумматора-вычитателя, а входами - if. выходу знака рассогласования следящего айалогоцифрового преобразователя и к выходу знакового разряда ргегистра, соединенного выходами остальных разрядов с информационными входамиблока сдвига кода, подключенного управляющими входами через шифратор к выходам кода приращения следящего аналого-цифрового преобразователя, а выходами - к информационным входам сумматора-вычитателя, соединенного стробирующим входом с выходом тактовых импульсов следящего аналого-цифрового преобразователя. 2. Умножитель по rt. 1, о т л ич а ,ю щ и и с я тем, что следящий аналого-цифровой преобразователь содержит группу пороговых элементов, подключенных входами к выходу вычитающего узла, а выходами - к информационным входс1М приоритетного блока, соединенного стробирующим входом с первым выходом генератора импуль л сов и со стробирующим входом накапливающего сумматора, а выходами - с выходами кода приращения следящего аналого-цифрового преобразователя и с информационными входами накапливающего сумматора, подключенного управляющим входом к нуль-органа и к выходу знака рассогласова.ния следящего аналого-цифрового преСП образователя, а выходами - к входам цифроаналогового преобразователя, 1 соединенного выходом с первым входбм вычитающего узла, второй вход которого подключен к информационному входу следящег о аналого-цифрового преобразователя, а выход - к входу нуль-органа, причем второй выход генератора импульсов соединен с выходом тактовых импульсов следящего аналого-цифрового преобразователя,

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1983 года SU1057971A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Авторское свидетельство.СССР 854176, кл
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1

SU 1 057 971 A1

Авторы

Боюн Виталий Петрович

Даты

1983-11-30Публикация

1982-09-17Подача