Гибридный функциональный преобразователь Советский патент 1990 года по МПК G06G7/26 

1

(21)3528245/24-24.

(22)24.12.82

(71)Харьковский институт радиоэлектроники

(46) 30.07.90. Бюл. Г 28

(72)Г.А.Калинин (53) 681.335(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР N° 636633, кл. G Об G 7/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 698010, кл. G 06 G 7/26, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 879610, кл. G 06 J 3/00, - G 06 G 7/26, 1980.

:(54)(57) ГИБРИДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый и второй аналого-цисЬоовые преобразователи, подключенные входами к шинам ввода первого и второго аргументов соответственно, блок памяти, соединенный управляющим входом с шиной управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, и первый цифроаналоговый преобразователь, подключенный аналоговым входом к шине опорного напряжения, цифровыми входами - к выходам младших разрядов первого аналого-цифрового преобразователя, а выходы - к первому входу первого переключателя, соединенного вторым входом с шиной задания первого шага разбиения преобразователя, а выходом - с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к первому входу выходного сумматора, соединенного вторым входом с выходом третьего цифроаналогового преобразователя, а третьим входом - с выходом четвертого цифроаналогового

преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополяр- ных опорных напряжений, причем аналоговый вход третьего цифроаналогового преобразователя соединен с выходом второго переключателя, подключенного входами к шине задания второго шага разбиения преобразователя и к выходу плтого цифроаналогового преобразователя, соединенного аналоговым входом с шиной опорного напряжения, а цифровыми входами - с выходами младших разрядов второго аналого-цифрового преобразователя, отличаю щи йся тем, что, с целью упрощения перенастройки гибридного функционального преобразователя, он содержит пять групп элементов ИЛИ -и пять регистров установки кодов, каждый из которых подключен выходами к первым входам элементов ИЛИ соответствующей группы, причем элементы ИЛИ первой группы соединены вторыми входами с выходами старших разрядов первого аналого- цифрового преобразователя, а выходами - с первой группой адресных входов блока памяти, подключенного второй группой адресных входов к выходам элементов ИЛИ второй группы, соединенных вторыми входами с выходами старших разрядов второго аналого-цифрового преобразователя, причем элементы ИЛИ третьей группы подключены выходами к цифровым входам второго цифроаналогового преобразователя, а вторыми входами - к первой группе выходов блока памяти, соединенного второй группой выходов с вторыми входами элементов ИЛИ четвертой группы, подключенных выходами к цифровым

I

(Л

СП

эо

ND

;входам третьего цифроаналогового преобразователя, причем цифровые входы четвертого цифроаналогового преобразователя соединены с выходами элементов ИЛИ пятой группы, подключенных вторыми входами к третьей группе

15821904

выходов блока .памяти, соединенного первой, второй и третьей группами входов записи кодов с выходами треть1 его, четвертого и пятого регистров установки кодов соответственно.

Гибридный функциональный преобразователь, содержащий первый и второй аналогоцифровые преобразователи, подключенные входами к шинам ввода первого и второго аргументов соответственно, блок памяти, соединенный управляющим входом с шиной управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, и первый цифроаналоговый преобразователь, подключенный аналоговым входом к шине опорного напряжения, цифровыми входами - к выходам младших разрядов первого аналого-цифрового преобразователя, а выходом - к первому входу первого переключателя, соединенного вторым входом с шиной задания первого шага разбиения преобразователя, а выходом - с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя подключенного выходом к первому входу выходного сумматора, соединенного вторым входом с выходом третьего цифроаналогового преобразователя, а третьим входом - с выходом четвертого цифроаналогового преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опорных напряжений, причем аналоговый вход третьего цифроаналогового преобразователя соединен с выходом второго переключателя, подключенного входами к шине задания второго шага разбиения преобразователя и к выходу пятого цифроаналогового преобразователя, соединенного аналоговым входом с шиной опорного напряжения, а цифровыми входами - с выходами младших разрядов второго аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения перенастройки гибридного функционального преобразователя, он содержит пять групп элементов ИЛИ и пять регистров установки кодов, каждый из которых подключен выходами к первым входам элементов ИЛИ соответствующей группы, причем элементы ИЛИ первой группы соединены вторыми входами с выходами старших разрядов первого аналого-цифрового преобразователя, а выходами - с первой группой адресных входов блока памяти, подключенного второй группой адресных входов к выходам элементов ИЛИ второй группы, соединенных вторыми входами с выходами старших разрядов второго аналого-цифрового преобразователя, причем элементы ИЛИ третьей группы подключены выходами к цифровым входам второго цифроаналогового преобразователя, а вторыми входами - к первой группе выходов блока памяти, соединенного второй группой выходов с вторыми входами элементов ИЛИ четвертой группы, подключенных выходами к цифровым входам третьего цифроаналогового преобразователя, причем цифровые входы четвертого цилроаналогового преобразователя соединены с выходами элементов ИЛИ пятой группы, подключенных вторыми входами к третьей группе выходов блока памяти, соединенного первой, второй и третьей группами входов записи кодов с выходами третьего, четвертого и пятого регистров установки кодов соответственно.

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для воспроизве- |дения функций одной и двух переменных, обладающим возможностями перенастройки с одной произвольной функции на другую.

Цель изобретения - упрощение перенастройки гибридного функционального преобразователя.

На чертеже изображена блок-схема гибридного функционального преобразователя.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 аналого-цифровые преобразот ватели (АЦП), шины 3 и k ввода первого и второго аргументов, с первого по пятый цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) , выходной сумматор 10, блок 11 памяти, с первого по пятый репистры 12 - 16 установки кодов, с первой по пятую группы 17 21 элементов ИЛИ, первый 22 и второй 23 переключатели, шину управления режимом работы гибридного функционального преобразователя и шины 25 и 26 задания первого и второго шагов разбиения.

АЦП 1 и 2 служат для преобразо- вания входных напряжений (в общем случае знакопеременных) в цифровые коды, старшие разряды которых, включая знаковые разряды, служат для адресации интервалов разбиения по каж- дои координатной оси. Блок 11 паня- ти перепрограммируемого типа включает в себя узлы адресации, стирания, записи-и считывании информации. Регистры 12-16 установки кодов пред- ставляют собой клавишные, тумблерные кнопочные и т.п. регистры.

Гибридный функциональный преобразователь имеет два режима работы: режим настройки (программирования) и рабочий режим.

t

В режиме настройки шины 3 и k ввода аргументов подключены к нулево

0

5

0 5

0 5 0

5

му потенциалу. На шине 24 присутствует сигнал 0м, который переводит блок 11 памяти в режим записи кодов. Предполагается, что предварительно выполнено стирание информации в блоке 11 памяти и обнулены регистры 12 - 16 установки кодов, а на аналоговые входы преобразователей 5, 8 и 9 подано опорное напряжение LL

Пусть f(x,°y) - исходная функциональная зависимость, определенная в прямоугольной области изменения аргументов х н 4 х Ј х к, у н у ук.

В устройстве возможны два вида программирования в зависимости от имеющихся исходных данных.

Пусть в качестве исходных данных имеется множество значений функции

f(x.,yj) J. х . х и+ i.4xrt, Yj

ун + j-4ym, заданных с постоянными шагами разбиения 4хти АУ№.

Процедура настройки для произвольных значений индексов i и j состоит изпоследующих трех шагов.

515

котором на аналоговый вход преобразоватеяя 6 поступает напряжение, пропорциональное первому шагу разбиения

йхю. Теперь нз регистре 14 устанавливают такой код, чтобы напряжение с выхода преобразователя 6, суммируясь с ранее установленным напряжением с выхода преобразователя 8, соответствовало f(x. + 4xm,y.-). На регистре 14 формируется код, соответствующий параметру аппроксимации

J

jL JJ Xrruyj) f() Лх,

т

Ь f (x f yJ + У|п) f (х )У

J Ут

После выполнения третьего шага программирования коды из регистров 1б, 14 и 15 переписывают в ячейку блока 11 памяти с адресом i, j (цепи подачи исполнительного сигнала записи на чертеже не показаны). i

Аналогично выполняют программирование устройства для всех остальных областей аппроксимации.

Программирование гибридного функционального преобразователя в значительной степени упрощается, если в качестве исходных данных использоват заранее рассчитанные кодовые значени параметров аппроксимации f(Xj,y-), a.-j , b : . В этом случае вначале на регистрах 12 и 13 набирают кодовые значения i и j в виде совокупности нулей и единиц. Затем аналогичным образом на регистрах 14-16 набирают кодовые зна чения параметров аппроксимации, после чего переписывают их в необходимую ячейку блока 11 памяти.

В рабочем режиме на шине 24 действует 1, которая переводит блок 11 памяти в режим считывания :

кодов. Переключатель 22 и пере- ключатель 23 устанавливают в такое положение, при котором выход преобразователя 5 соединяется с аналговым входом преобразователя 6, а выход

преобразователя 9 соединяется с аналоговым входом преобразователя 7. Все регистры установки кодов должны быть обнулены.

Действующие на шинах 3 и 4 входные

5 напряжения с помощью преобразователей 1 и 2 преобразуются в пропорцио- нальные двоичные коды. Старшие разряды этих кодов проходят через группы 17 и 18 элементов ИЛИ и воздействуют

0 на адресные входы блока 11 памяти. Младшие разряды кодов аргументов управляют преобразователями 5 и 9 соответственно.

После выборки из блока 11 памяти

5 кодовых значений параметров аппроксимации последние проходят через группы 19 - 21 элементов ИЛИ и изменяют коэффициенты передач преобразователей 6, 7 и 8} выходные напряжения которых

0 суммируются выходным сумматором 10, в результате чего воспроизводится уравнение плоскости

35

(x,y) f(x;,yj.) - х ) + b ;j (у - у. )

+ а . (х Таким образом, рассмотренный гибридный функциональный преобразователь обеспечивает воспроизведение функций

двух переменных, заданных либо на множестве узловых точек, либо в виде кодовых значений параметров аппроксимации .

Если в процессе эксплуатации устройства возникает необходимость в изменении воспроизводимой нелинейной функции, то старую информацию стирают и записывают новую информацию по методике, изложенной выше.

По сравнению с прототипом рассмотренный функциональный преобразователь характеризуется упрощением перенастройки с одной произвольной функции на двугую..

55

Упрощение достигается за счет исключения таких средств настройки, как дополнительный блок индикации

адресов блока памяти и генератор Счетных импульсов, а также за счет

сокращения длительности самой проце- ЛУРЫ настройки.