Устройство для воспроизведения симметричных функций нескольких переменных Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

11226493

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для воспроизведения симметричных функций нескольких переменных.

Цель изобретения - упрощение уст- 5 ройства.

На фиг. 1 приведен вариант схемы .устройства для воспроизведения симметричных функций четырех переменных для числа уровней квантования, равно- О го четьфем; на фиг. 2 - схема дискриминатора.

Устройство содержит четьфе политрона 1 ч блок 2 памяти на потенК(К+1) (К+2)- (К+3). 1-2-3-4

где К - число уровней квантования;

R - количество различающихся значений воспроизводимой функции. При К 4 R 35 потенциометров.

Функциональные пластины политрона Ij (не показаны) соединены с входами всех потенциометров соответствующей строки блока 2 памяти. Число функциональных пластин политрона 1

циометрах, дискриминатор 3, многовхо- 15 равно 4 по числу уровней квантования довые ключи 4. Входами устройства переменной х. Многовходовые ключи служат входы дискриминатора 3, пред- сгруппированы в два каскада клю- назначенного для упорядочивания вход- общем случае в (п-2), где ных сигналов в порядке возрастания. - число переменных). Ключи 4 поме- Каждый из четьфех выходов дискримина- 20 чены двумя индексами:верхний индекс тора 3 соединен с горизонтально-отклоняющими пластинами соответствующего политрона 1 Политроны 1 - 1jиспользуются в качестве компараторов, политрон 1у - в качестве интерполятора. Блок 2 памяти на потенциометрах предназначен для хранения

указывает номер каскада, первый нижний индекс - номер группы, второй - номер матрицы блока 2 памяти. Первьй каскад многовходовых ключей 2S 4 состоит из четырех (по числу уровней квантования К) ключей: четьфех- входовьй, трехвходовый, двухвходовый и одновходовый. Второй каскад многовходовых ключей получается из первоуказывает номер каскада, первый нижний индекс - номер группы, второй - номер матрицы блока 2 памяти. Первьй каскад многовходовых ключей 2S 4 состоит из четырех (по числу уров ней квантования К) ключей: четьфех входовьй, трехвходовый, двухвходовый и одновходовый. Второй каскад много входовых ключей получается из перворазлича ощихся известных табличных значений функций четьфех переменных

f(x., X,, X , xj. Потенциометры бло- 30 ° сопоставлением т-входовому клюка 2 памяти помечены нижними индек- ПП...П«ПНРГП .nvrrn., п, .п.„- саЬм. Так, потенциометр 2, назначен для хранения f(1, 1,

пред1, 1)

потенциометр 2лл, - для хранения f(2, 2, 3, 4). В силу симметричности воспроизводимой функции запомненные значения для возрастающих аргументов , Xj, х,х, X, 4 Xj Хз с х позволяют найти значение ее для любых аргументов. Например, для аргументов XY 3, x,j 2, Xj 4, х 1 по свойству симметриии, (3, 2, 4, 1) f(1, 2, 3, 4), а f(1, 2, 3, 4) хранится потенциометром ,j . Конструкция блока 2 памяти определяется соображениями: индексы потенциометров расположены в порядке возрастания , комбинации индексов не повторяются, первьй нижний индекс указывает значение первой переменной х,, , второй - значение второй переменной х, третий - значение третьей переменной X. и четвертьй - значение четвертой переменной х,,. Количество потенциометров блока 2 памяти равно числу различающихся значений воспроизводимой функции и определяется по формуле

чу последнего каскада группы m ключей: т-входового, (т-1)-входового,. .., одновходовогсэ, т. е. четьфевхсдовому ключу 4, сопоставляется четьф

а .1 .1

17 J. . „. второ го каскада, трехвходовому ключу 4 первого каскада сопоставляется три

35 /

ключа 4,

,1 /i «3 ati

и т.д.

ключа второго 4,

Входы ключей второго каскада соединены с соответствукнцими столбцами потенциометров блока 2 памяти. Выхо ды всех 1П-ВХОДОВЫХ ключей 4 второ.го

45 каскада по группам подключены к входам соответствующего т-входового ключа 4 первого каскада. Первые выходы (их четьфе) всех ключей 4 перво го каскада соединены с первой функ50 циональной пластиной последнего политрона 1, вторые выходы (их три) всех ключей 4 первого каскада соединены с второй функциональной пластиной политрона 1, третьи (их два) 55 с третьей и, наконец все четвертые выходы (-один) всех ключей 4 первого каскада соединены с четвертой функциональной пластиной политрона 1. ,

К(К+1) (К+2)- (К+3). 1-2-3-4

где К - число уровней квантования;

R - количество различающихся значений воспроизводимой функции. При К 4 R 35 потенциометров.

Функциональные пластины политрона Ij (не показаны) соединены с вхоравно 4 по числу уровней квантования переменной х. Многовходовые ключи сгруппированы в два каскада клю- общем случае в (п-2), где - число переменных). Ключи 4 поме- чены двумя индексами:верхний индекс

указывает номер каскада, первый нижний индекс - номер группы, второй - номер матрицы блока 2 памяти. Первьй каскад многовходовых ключей 4 состоит из четырех (по числу уровней квантования К) ключей: четьфех- входовьй, трехвходовый, двухвходовый и одновходовый. Второй каскад многовходовых ключей получается из перво ° сопоставлением т-входовому клю ПП...П«ПНРГП .nvrrn., п, .п.„-

чу последнего каскада группы m ключей: т-входового, (т-1)-входового,. .., одновходовогсэ, т. е. четьфевхсдовому ключу 4, сопоставляется четьфе

а .1 .1

17 J. . „. второго каскада, трехвходовому ключу 4 первого каскада сопоставляется три

/

ключа 4,

,1 /i «3 ati

и т.д.

ключа второго 4,

Входы ключей второго каскада соединены с соответствукнцими столбцами потенциометров блока 2 памяти. Выходы всех 1П-ВХОДОВЫХ ключей 4 второ.го

5 каскада по группам подключены к входам соответствующего т-входового ключа 4 первого каскада. Первые выходы (их четьфе) всех ключей 4 первого каскада соединены с первой функ0 циональной пластиной последнего политрона 1, вторые выходы (их три) всех ключей 4 первого каскада соединены с второй функциональной пластиной политрона 1, третьи (их два) 5 с третьей и, наконец все четвертые выходы (-один) всех ключей 4 первого каскада соединены с четвертой функциональной пластиной политрона 1. ,

S1226493

Выход политрона 1 (в общем случае тине. В общем случае при подаче на 1) является выходом устройства.Функ- горизонтально отклоняющие пластины

циональные пластины политрона 1 связаны с управляющими входами соответствующих ключей 4 первого каскада Функциональные пластя;ны политрона 2, с управляющими входами ключей 4 вто рого каскада, (фиг. 1).

Изменение числа уровней квантования К переменных влечет за собой только следующие количественные изменения. Пусть для определенности число уровней квантования равно К 10. Тогда политроны Г - 1 имеют

П J

по 10 функциональных пластин, являющихся их входами, а политрон 1. X х появляется сигнал на i-й ФП, а это означает, что политрон работае

5 в режиме компаратора. Элементы 7 задержки в схеме (фиг. 1) необходимы для согласования времени поступления сигналов на информационные и управля ющие входы ключей 6.

10 Дискриминатор работает (фиг.2) . следующим образом.

На вход дискриминатора поступает в общем случае п переменных х, х, ..,х. Пусть величина х находится в

15 первом амплитудном интервале (т.е. х х, х Xj,...,x зна

10 функциональных пластин, являющихся его входами. Соответственно меняется и требуемая емкость блока 2 памяти и количество многовходовых клю- 20 ром амплитудном интервала (т.е. х.,

чит, что появляется сигнал на первом выходе компаратора 5 ,

Пусть величина х, находится во вт

3 X,

х х

3 Xj Х

чей 4. Количество ключей первого каскада блока 4 равно 10: десяти -, девяти-,..., одновходовые ключи.Количество ключей последнего каскада равно 10 - 9-... - 1.

Дискриминатор (фиг. 2) содержит в общем случае п многопороговых компараторов 5 - 5п,имеющих по п выходов каждый, п групп ключей 6, - 6,,

содержащих п ключей 6. - 6j в каж- зо дискриминатора 3 (фиг. 1) поступает дои i-й группе, и п элементов задерж- величина х , на второй - х,..., на

31 -- - 3 2 ц И Это значит, что появляется сигнал на втором выходе компаратора 5. Наконе путь Хц находится в п-м амплитудном 25 интервале (с х,, х х,,..., х, ). Это значит, что появляется сигнал на п-м выходе компаратора 5

В результате открыты ключи 6 , 2, т.е. на первый выход

ки 7 - 7, соединенных по приведенной схеме. В качестве многовходовых компараторов 5 - 5,,например, могут быть использованы политроны, работающие в режиме компараторов. В этом режиме корректирующими пластинами (нею показаны) луч политрона смещается с его коллекторов непосредственно на функциональные пластины. Причем, поскольку место нахождения луча определяется величиной амплитуды развер- тьшающего напряжения х на горизонтально отклоняющих пластинах, при подаче на них величины х луч оказьтается на первой функциональной плас.ине и наводит на ней ток (поэтому она служит выходом), при X х, луч наводит- ток на второй функциональной пласп-й - X

На выходе дискриминатора 3 имеютс

величины

35

У.

у

X

с х х.1 . .

: х1

,

П

X X

и

Х- . . .

.

X.

п-11

40 С учетом рассмотренного принципа работы дискриминатора 3 устройство в целом (фиг. 1) работает следующим образом.

Предварительно в блоке 2 памяти п

45 тенциометрами выставляются следующи значения функции f(x , х, Xj, х,,) , причем расположение значений функци соответствует расположению потенцио метров блока 2 памяти.

f(1,1,1,1) f(1,1,1,2) f(1,1,1,3) f(1,1,1,4)

f(i,1,2,2) f(1,1,2,3) f(1,2,2,2) f(1,2,2,3) f(l,2,2,4)

f(1233) f(1234) f(1333) f(1334) f(1244) f(1344)

- f(1444) f(2222) f(2223) f(2224)

f(2233) f(2234) (2333) f(2334)

X х появляется сигнал на i-й ФП, а это означает, что политрон работает

в режиме компаратора. Элементы 7 задержки в схеме (фиг. 1) необходимы для согласования времени поступления сигналов на информационные и управля- ющие входы ключей 6.

Дискриминатор работает (фиг.2) . следующим образом.

На вход дискриминатора поступает в общем случае п переменных х, х,. ..,х. Пусть величина х находится в

первом амплитудном интервале (т.е. х х, х Xj,...,x знаром амплитудном интервала (т.е. х.,

чит, что появляется сигнал на первом выходе компаратора 5 ,

Пусть величина х, находится во втором амплитудном интервала (т.е. х.,

X,

х х

3 Xj Х

дискриминатора 3 (фиг. 1) поступает величина х , на второй - х,..., на

31 -- - 3 2 ц И Это значит, что появляется сигнал на втором выходе компаратора 5. Наконец путь Хц находится в п-м амплитудном интервале (с х,, х х,,..., х, ). Это значит, что появляется сигнал на п-м выходе компаратора 5.

В результате открыты ключи 6 , 2, т.е. на первый выход

дискриминатора 3 (фиг. 1) поступает величина х , на второй - х,..., на

п-й - X

На выходе дискриминатора 3 имеются

величины

У.

X

с х х.1 . .

: х1

,

П

Х- . . .

.

у

X X

и

X.

п-11

С учетом рассмотренного принципа работы дискриминатора 3 устройство в целом (фиг. 1) работает следующим образом.

Предварительно в блоке 2 памяти потенциометрами выставляются следующие значения функции f(x , х, Xj, х,,) , причем расположение значений функции соответствует расположению потенциометров блока 2 памяти.

12264936

f(2344) f(2344) f(2444) f(3333) f(3334)

f(3344) f(3444)

f(4444)

Ha вход дискриминатора 3 ся некоторые значения х , х X входных переменных х

Ч

X, .

подают

X X

которые снимаются с его вьшодов

- X . Меньшее х с первого выхода

в возрастающем порядке

X. . пепьшее AJ

дискриминатора 3 поступает на горизонтально отклоняющие пластины политрона 1 , а Xj , X их с его второго, третьего и четвертого выходов - на горизонтально отклонянлцие пластины

соответственно политронов 1,,, 1 1

Z

и

ла X

В соответствии с величиной сигна- (для определенности х 1) на первом выходе политрона 1 появ- 20 ляется сигнал, который подается на

управляющий вход ключа первого кас1када блока 4, т.е. ключа 4 и открьшает его. В соответствии с величиной сигнала на входе политрона 1 (для

определенности х выходе политрона 1.

. 2) , на втором появляется сигнал, подаваемый на управлякщие входы вторых ключей второго каскада блока 4, т.е. открьгоаются ключи 4,

12.

42

В соответствии с величиной сигнала X на входе политрона 1. (для

говходовые ключи, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дискриминатор, выполненный в виде h многопоро- говых компараторов, имеющих по h вЫ ходов каждьй , и элементов задержки и и групп ключей, содержащих по и ключей в каждой группе, входы компараторов дискриминатора подключены через соответствующие элементы задержки к информационным входам ключей соответствующей группы и являются входами устройства, управляющие входы ключей каждой группы соединены с соответствующими выходами соответствующего компаратора, выходы соответствующих ключей всех групп объединены и являются соответствующими выходами дискриминатора, к которым подключены горизонтально-отклоняющие пластины со ответствующих политронов, многовхо- довые ключи сгруппированы в (h-2) каскады ключей, первьй из которых содержит К ключей по числу уровней квантования переменньпс, имекядих последовательно убьтающее от К до одного число информационных входов и выходов, соответствующие выходы мно- говходовых ключей первого каскада

определенности х 2), на его втором выходе появляется сигналу который 35 объединены и подключены к соответстпоступает на входы потенциометров второй строки блока 2 памяти,и по цепям, образованным ключами первого и второго каскадов, сигналы f(1222), f(1223), f(1224) поступают на три последних функциональййх пластины политрона 1. . В соответствии с сигналом на горизонтально отклоняющих пластинах политрона 1, х (для

V. . Ч Ч

45

определенности х 4) на его выходе появляется сигнал (1224) f(x , X , Хд , X ), который по величине совпадает с искомым f(x , х, х,х,),,

Формула изобретения 50

Устройство дпя воспроизведения симметричных функций нескольких переменных , содержащее политроны по числу переменных h ,, блок памяти на потен- 55 циометрах, входы которого соединены с соответствующими функциональными пластинами (и-1)го политрона, и мновующим К функциональным пластинам h -го политрона, каждый последующий каскад многовходовых ключей содержит группы многовходовых ключей по числу входов гп соответствующего каждой группе многовходового ключа предыдущего каскада, имеющих последовательно убывающее от VT до одного число ин- формащ1онных входов и выходов, выходы многовходовых ключей каждой группы подсоединены к соответствующим входам с Ьот ветствующего многовходового ключа предыдущего каскада,информационные входы

многовходовых ключей (h-2)-ro каскада подсоединены к соответствующим выходам блока памяти на потенциометрах, управляющие входы многовходовых ключей групп в каскадах подключены к соответствующим функциональным пластинам политрона своего каскада, выход и -го политрона является выходом устройства .

говходовые ключи, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дискриминатор, выполненный в виде h многопоро- говых компараторов, имеющих по h вЫ ходов каждьй , и элементов задержки и и групп ключей, содержащих по и ключей в каждой группе, входы компараторов дискриминатора подключены через соответствующие элементы задержки к информационным входам ключей соответствующей группы и являются входами устройства, управляющие входы ключей каждой группы соединены с соответствующими выходами соответствующего компаратора, выходы соответствующих ключей всех групп объединены и являются соответствующими выходами дискриминатора, к которым подключены горизонтально-отклоняющие пластины соответствующих политронов, многовхо- довые ключи сгруппированы в (h-2) каскады ключей, первьй из которых содержит К ключей по числу уровней квантования переменньпс, имекядих последовательно убьтающее от К до одного число информационных входов и выходов, соответствующие выходы мно- говходовых ключей первого каскада

объединены и подключены к соответстобъединены и подключены к соответст

вующим К функциональным пластинам h -го политрона, каждый последующий каскад многовходовых ключей содержит группы многовходовых ключей по числу входов гп соответствующего каждой группе многовходового ключа предыдущего каскада, имеющих последовательно убывающее от VT до одного число ин- формащ1онных входов и выходов, выходы многовходовых ключей каждой группы подсоединены к соответствующим входам с Ьот- ветствующего многовходового ключа предыдущего каскада,информационные входы

многовходовых ключей (h-2)-ro каскада подсоединены к соответствующим выходам блока памяти на потенциометрах, управляющие входы многовходовых ключей групп в каскадах подключены к соответствующим функциональным пластинам политрона своего каскада, выход и -го политрона является выходом устройства .

Фий.}

Составитель А.Маслов Редактор О.Бугир Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов

Заказ 2136/50 Тираж 671 Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие , г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для воспроизведения симметричных функций нескольких переменных. Целью изобретения является упрощени.е устройства. Устройство содержит политроны по числу переменных, блок памяти на потенциометрах, многовходовые ключи и дискриминатор, вьшолненный в виде многопороговых компараторов h элементов задержки и групп ключей. Поставленная цель достигнута благодаря введению в устройство дискриминатора, схем его построения и новым связям между составными блоками устройства. 2 ил. i (Л