Цифровой кусочно-линейный аппроксиматор Советский патент 1990 года по МПК G06F17/17 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения функциональных преобразований в цифровых системах

10

Ьбработки информации, в частности для ;oдeлиpoвaния симметричных функций.

Цель изобретения повышение точ ( аппроксимации симметричных функ-i фий.. .

На фиг. 1 показана блок-схема ап- фроксиматора; на фиг. 2 - блок-схема );eшифpaтopa тока перегиба. I Аппроксиматор содержит генератор импульсов, счетчик 2 участков аппроксимации, дешифратор 3 точек пере-- иба, блок 4 формирования приращения (зункции, сумматор 5, регистр 6 функ- щи, элемент ИЛИ 7, триггер 8, демуль- з риплексор 9, преобразователь 10 прямого кода в дополнительный и коммутатор 11.

Дешифратор точек перегиба (фиг. 2) содержит реверсивньй счетчик 12, блок 13 памяти и элемент 14 сравнения

Блок формирования приращения функ- .щн может быть вьшолнен в виде последовательно соединенных блоков 12 и 13 {{фиг. 2) с соответствующими связями. I При аппроксимации функций, симмет- Ьичных относительно значения аргумента i N, справедливы следующие соот- ошения:

f(i) uf(k) uf(m)

f(2N-i);

-uf(2N-k);

-af(2N-ra);

1615743

ваются в начальное состояние. Этим же импульсом, поступающим через элемент ИЛИ,.триггер 8 устанавливается з ну-| левое состояние. При этом счетчики 2 и 12 включаются в режим прямого счета, .а коммутатор 11 пропускает на выход код, поступающий на вход от блока 4. Начальное значение приращения из блока 4 поступает на вход сумматора 5, на другой вход которого подается код с выхода регистра 6. В исходном состоянии с выхода сумматора 5 на информа- цнонньй вход регистра 6 подается сумма начального значения функции с ее приращением, т.е значение функции для . При поступлении на вход записи регистра 6 импульса от генератора 1 это значение функции фиксируется в регистре 6, после чего вновь подается на вход сумматора, на выход е которого формируется код очередного значения аппроксимируемой функции для . Таким образом, за каждьй такт работы формируется новое значение функции, изменяющееся на величину приращения .

Текущее значение приращения формируется следующим образом. В исходном состоянии счетчик 12 обнулен, т.е. на адресные входы блока 13 памяти по дается код начального адреса. В старшие разряды ячейки памяти по этому адресу записывается код начального яа20

25

30

35

чения аргумента а. Младшие разряды отведены под код, управляюш й демуль- типлексором 9. (

а

(ZN-K

|где 1 - текущее значение аргумента; а., - пороговое значение аргумента, при котором меняется значение приращения функции; m - йомер порогового числа квантов аппроксимации, при котором am i - а.; (при k О ац. - ак-1 0). Из указанных соотношений следует, чтС при аппроксимации симметричных функций для значений аргументов 1 и 2N-i значения аппроксимирующей функции совпадают, а значения приращений совпадают по.абсолютному значению, но имеют противоположные знаки.

Аппроксиматор работает следзгюЕ им образом.

Перед началом формирования функции счетчик 2, дешифратор 3, блок 4 и ре гистр 6 импульсом, поступающим на вход пуска аппроксиматора, устанавли5

0

5

0

5

чения аргумента а. Младшие разряды отведены под код, управляюш й демуль- типлексором 9. (

t.

В младших разрядах ячейки, имеющей нячальный адрес, записан код, обеспечивающий прохозвдение информации с входа демультиплексора на его первьй выход, В младших разрядах ячейзда, соответствующей последнему перед точкой симметрии пороговому значению аргумента, записан код,, обеспечиваюш;ий прохождение информации с входа демультиплексора на его второй выход. В младших разрядах остальных ячеек записан код, запрещающий прохоЯуДение информахщи через демультиплексор. В старшие разряды ячеек памяти записаны коды пороговых значений аргумента а.. до точки симметрии. Таким образом, при аппроксимации симметричных функций требуется вдвое меньший объем, памяти ПО сравнению с известным аппро- ксиматором или при том же объеме па мяти в него можно заложить вдвое

большее число пороговых значений аргумента.

После накопления на счетчике 2 чи--, ела импульсов, соответствующего первому пороговому значению аргумента а., , элемент сравнения 1А формирует перепад напряжения, поступающий на счетный вход счетчика 12 и увеличивающий на единицу его выходной код. При этом подключается следующая ячейка памяти, т.е. меняется од на втором входе элемента сравнения, и на его выходе формируется обратный перепад. Указанная последовательность перепадов напряжений представляет собой импульс, которьй поступает на вход блока 4. При этом формируется новое значение приращения Л(k).

После накопления на счетчике 12 числа импульсов, соответствующего последнему пороговому значению перед точкой симметрии, на первом выходе старших разрядов блока 13 памяти формируется код, соответствующий аргумен- 25 торого соединен с входом установки в

дом счетчика аппроксимации, выход которого соединен с информационным входом дешифратора точек перегиба, выход признака перегиба которого сое динен с информационным входом блока формирования функции, вход пуска ап- проксиматора соединен с входами установки счетчика участков аппроксимад ции, блока формирования приращений функции и регистра функции, выход ко- торого соединен с выходом аппроксима- тора и входом первого слагаемого сумматора, выход которого соединен с ин5 формационным входом регистра функ1щи, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности аппроксимации симметричных функций, в него введены триггер, демультиплексор, преоб0 разователь прямого кода в дополнитель- ньй и коммутатор, причем вход пуска аппроксиматора соединен с входом установки дешифратора точек перегиба и первым входом элемента ИЛИ, выход ко

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения функциональных преобразований в цифровых системах обработки информации, в частности для моделирования симметричных функций. Цель изобретения - повышение точности аппроксимации симметричных функций без усложнения устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав известного устройства, содержащего генератор тактовых импульсов, счетчик участков аппроксимации, дешифратор точек перегиба, блок формирования приращения функции, сумматор, регистр функции и элемент ИЛИ, введены триггер, демультиплексор, преобразователь прямого кода в дополнительный и коммутатор. Дешифратор точек перегиба содержит реверсивный счетчик, блок памяти и элемент сравнения. Принцип работы аппроксиматора заключается в следующем. При поступлении на тактовый вход регистра импульса от генератора, в регистре функции фиксируется текущее значение функции, которое формируется сложением в сумматоре предыдущего текущего значения функции и текущего значения приращения, поступающего из блока формирования приращений. Очередное текущее значение приращения формируется при поступлении на его информационный вход блока формирования приращений импульса от дешифратора при совпадении выходного кода счетчика участков аппроксимации с кодом порогового значения аргумента. Коды пороговых значений аргумента и текущих значений приращений заложены в структуру дешифратора точек перегиба и блока формирования приращений функции соответственно. В случае аппроксимации симметричной функции происходит формирование линейных участков в пределах изменения аргумента от 0 до точки симметрии. Далее счетчик участков аппроксимации включается в режим обратного счета и формируется вторая половина симметричной функции. При этом код текущего значения приращения преобразуется в преобразователе прямого кода в дополнительный и сумматор начинает вычитание текущего значения приращения, формируя обратный наклон симметричного участка функции. 1 з.п.ф., 2 ил.

ту точки симметрии, а в младших - код, обеспечивающий прохождение импульса с выхода дешифратора 3 через демультиплексор на вход триггера 8. Импульс, который формируется на выходе элемента 14 сравнения при совпадении кода, накопленного счетчиком 2, и кода, соответствующего аргументу точки симметрии, поступив через де- мультиплексор 9 на вход триггера 8, устанавливает его в единичное состояние. При этом счетчики 2 и 12 включаются в режим обратного счета, а коммутатор 11 - в режим передачи информации с второго входа на выход. Прохождение кода текущего значения приращения через блок ТО обеспечивает сложение указанного значения с кодом, накопленным в сумматоре 5, а вычитание кода приращения - формирование симметричного участка функции с обратным наклоном.

Формула изобретения

0

О триггера, выход которого соединен с входами управления реверсом счетчика участков аппроксимации, дешифратора точек перегиба, блока формирования

0 приращения функции и управляющим входом коммутатора, первьй информахщон- ньй вход которого соединен с выходом блока формирования приращения функтщи и входом преобразователя прямого кода в дополнительный, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, выход признака перегиба и выход управле ия реверсом дешифратора точек перегиба соединены соответственно с информационным входом и адресным входом демультиштексора, первьй и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ и входом установки в

5 триггера, выход коммутатора соединен с входом второго слагаемого сумматора.

Ход признака перегиба и вход управления реверсом которого соединены соответственно с выходом схемы сравнения Л входом задания режима реверсивного :четчика, вход установки в О кото-

1615743

рого соединен с входом установки дешифратора, выход и счетный вход реверсивного счетчика соединены соответственно с адресным входом блока памяти и выходом элемента сравнения.

Фие. 1

п

12

13

Ш.1

П