Дифференцирующее устройство Советский патент 1986 года по МПК G06F7/64 G06G7/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при построении цифровых измерительных и управляющих устройств, работающих в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повьшение точности. На чертеже изображена блок-схема дифференцируют его устройства. Устройство содержит следящий аналого-цифровой преобразователь 1 , перйый и второй регистрь: 2 и 3 сдвига, первый и второй коммутаторы 4 и 5, реверсивный счетчик 6 и генератор 7 тактовых импульсов. Каждый из .коммутаторов вьтолней на элементе ИЛИ и двух элемеитах И, подключенных выходами.к входам элемента -ИЛИ, причем первые входы элементов И являются информационными входами коммутатора, а вторые входы - управляющими входами. Генератор 7 формирует две последовательности импульсов. Появление импульсов на первом выходе генератора соответствует нечетным тактам его работы, а на втором выходе генератора - четным тактам. Уст.ройство имеет вход 8 и шину 9 начая ной установки , Устройство работает следующим образом. Дифференцирующий аналоговый сигнал .-подается на вход 8 устройства. На шину 9 начальной установки подается импульс, осуществляющий обнуление следящего аналого-цифрового преобразователя 1, регист ров 2 и 3 сдвига и реверсивного счетчика 6. Входной аналоговый сигнал с входа 8 устройства преоб. разуется следящим аналого-цифровым преобразователем I в последовательности терн рнокодированньгх приращений, которые поступают: положительные - на информационный вход регис ра 2 сдвига и на первый информацион ный вход коммутатора Л; отрицательные - на информационный вход регист ра 3 сдвига и на второй информацион ный вход коммутатора 5. В течение первых N тактов тактирующей серии импульсов (N - разрядность регистров 2 и 3-сдвига) на вы ходах регистров 2 и 3 сдвига и соот ветственно на первом информационном входе коммутатора 5 и втором информационном входе коммутатора 4 - нулевые значения. При этом на каждом такте тактирующей серии импульсов положительные или отрицательные приращения проходят соответственно на суммирующий .и вычитающий входы реверсивного счетчика 6. Начиная с N+1 такта тактирующей серии импульсов на выходах регистров 2 и 3 сдвига появляются задержанные на К тактов положительные или отрицательные; приращения, которые на каждом такте; задержанной серии тактовых импульсов поступают соответственно на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 6. Таким образом, в любой момент времени после N+1 такта работы устройства содержимое реверсивного счетчика 6 равно алгебраической сумме приращений входного сигнала за последние N тактов работы устройства. Этим достигается следящий режим работы устройства. Содержимое реверсивного счетчика 6 на каждом такте работы определяется как цифровое значение первой производной входного аналогового сигнала, причем быстродействие устройства определяется частотой генератора 7 тактовых импульсов, которая должна быть не выще половины максимально допустимой частоты работы реверсивного счетчика 6. Таким образом, предлагаемое устройство реализует следящий режим вычисления производной при тернарном кодировании приращений входного сигнала, что позволяет повысить точность вычислений за счет исключения флуктуации кода производной в счетчике 6, возн 1кающих при бинарном кодировании знакопеременных приращений входного сигнала и сохранении в качестве значащего младшего разряда счетчика результата. Формула изобретения Дифференцирующее устройство, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь, соединенный информационным входом с входом устройства, тактирующим входом - с первым выходом генератора тактовых импульсов , первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов и тактируюо;им входом первого регистра сдвига, установочным входом - с щиной начальной установки устройства и установочными входами первого регистра сдвига и реверсивного счетчика, а выходом положительных приращений - с первым информационным входом первого коммутатора и с информационным входом первого регистра сдви га, подключенного выходом к первому информационному входу второго коммутатора соединенного вторым управляющим входом с вторым выходом генератора тактовых импульсов и вторым управляющим входом первого коммутатора ,.а выходом - с вычитающим входом реверсивного счетчика, подключен ного суммирующим входом к выходу первого коммутатора, а выходом - к выходу устройства, отличающееся тем,что, с целью повьшения точности, в него введен второй регистр сдвига, подключенный информационным входом к выходу отрицательных приращений следящего аналого-цифрового преобразователя и второму информационному входу второго коммутатора, тактирующим входом - к первому выходу генератора тактовых импульсов, установочньм входом к шине начальной установки устройства j а выходом - к второму информационному входу -первого коммутатора . -.

Изобретение относится к автоматике и вь числительной технике. Цель изобретения - повьппение точности дифференцирования. Устройство содержит следящий аналого-цифровой преобразователь, два регистра сдвига, два коммутатора, реверсивный счетчик и генератор тактовых импульсов. В процессе работы последовательность тернарно-кодированных приращений входного аналогового сигнала с выходов следящего аналого-цифрового преобразователя подается на информационные входы коммутаторов и регистров сдвига. Импульсы с выходов регистров сдвига также подаются на информационные входы коммутаторов выходы которых соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика. Содержимое реверсивного счетчика, начиная с N 1 -го такта работы генератора (где ft разрядность регистров), равно алгебi раической сумме приращений входного сигнала за последние N тактов. Реа(Л лизация следящего режима вычисления С производной при тернарном кодировании приращений входного сигнала позволяет повысить точность вычислений за счет исключения флуктуации кода производной в счетчике, возникаю1C щих при бинарном кодировании знакопеременных приращений. 1 ил.