ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИПА ПРИРАЩЕНИЕ — ПРИРАЩЕНИЕ Советский патент 1968 года по МПК G06F17/10 

Известны цифровые функциональные преобразователи типа приращение - приращение.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит реверсивный счетчик приращений аргумента, выход последнего каскада которого связан с реверсивным счетчиком отрезков, выходы счетчика приращений аргумента соединены с первыми входами схем совпадения, выходы счетчиков отрезков подключены к дешифратору, выходы которого посредством коммутационной панели подсоединены к схемам сборки, выходы которых подключены ко вторым входам схем совпадения, выходы схем совпадения через схему сборки подсоединены к ключам задания знака приращений функции.

Это позволяет упростить настройку преобразователя на преобразование заданных функций.

Па фиг. 1 представлен универсальный цифровой функциональный преобразователь типа приращение - приращение, фиг. 2 и 3 поясняют его работу. Преобразователь содержит реверсивный счетчик 1 приращений Д.х, реверсивный счетчик 2 отрезков, блок 3 линейных преобразователей, дешифратор 4, схему совпадения 5, схему сборки 5, триггер 7 с единичным, нулевым и счетным входами, схемы сборки 8 и 9, схемы совпадения 10 и

// и схемы 12 совпадения, линия 13 задержки.

В преобразователе применен метод кусочно-линейной аппроксимации заданной непрерывной кривой. Такая аппроксимация может быть осуществлена с любой, наперед заданной точностью, которая определяет количество линейных отрезков. В предлагаемом преобразователе весь диапазон изменения х разбит на 2048 приращений Ах Количество приращений в каждом линейном отрезке равно 16, а количество линейных отрезков равно 128. Представление функции столь большим количеством линейных отрезков обеспечивает достаточно малую погрешность линейной аппроксимации.

Ломимо кусочно-линейной аппроксима1ции, в преобразователе применена ступенчатая аппроксимация каледого линейного отрезка,

-обеспечивающая квантование по независимой и зависимой переменным.

В преобразователе каждому приращению Дх или Аг/ соответствует импульс напряжеиия. Таким образом, линейный отрезок фиг. 2 будет представлен в преобразователе системой импульсов Ах и Аг/, возникающих в момент поступления импульсов Ал: при наличии приращений Аг/ на ступенчатой кривой фиг. 2. сов. При этом импульсы Дх могут быть распределены во времени произвольно. Преобразователь отрабатывает функции, масштабированные так, что этому число возможных наклонов линейных отрезков определяется количеством приращений в линейном отрезке. Таким образом, все возможные наклоны будут следующие: o/ic. Vie, -/18 , Vi6, . Каждой вели- 10 чине наклона линейного отрезка соответствует вполне определенная система импульсов типа фиг. 3. Если под PI понимать двоичную функцию, отображающую появление или непоявление 15 импульса Ау при поступлении импульса A-v, то таких функций существует, очевидно, 17 по числу возможных наклонов линейных отрезкое. Таким образом, отрезку с наклоном -/18 соответствует функция P2/i6. В дальней- 20 шем для краткости знаменатель 16 у индекса будем опускать и писать функция Р-г, например, вместо функции P-lw Функции Р, можно образовать следующим образом. Пусть четырехразрядный дво- 25 ичный счетчик подсчитывает импульсы Ах от начала каждого линейного отрезка. Если обозначить единичные состояния триггеров, образующих этот счетчик g, h, i, j, где символ g относится к старщему разряду, то нетрудно 30 показать, что функции PI определяются формулами:, Pi ghir, Л /1г77 PS PI+PS, Pi ii, Р, Р4.+Рь P Pi+Pz, , Р , /9 Я8-Ь Л. Ло , PIIL PS+PA, , PU PIZ+PI, PH , /э 2-|-/з. . Построив по этим формулам ступенчатые кривые типа фиг. 2, нетрудно убедиться, что они аппроксимируют линейные отрезки с 40 соответствующими наклонами. Например, ступенчатая кривая, соответствующая функции РЮ, аппроксимирует отрезок с наклоном При наличии простейших схем, образую- 45 щих функции PI , функциональный преобразователь удобно построить так, чтобы при реализации «аждого линейного отрезка на выход устройства пропускалась функция Р , соответствующая нак..тону отрабатываемого 50 отрезка. Блок лин-ейных преобразователей 3 (фиг. 1), связанный с четырехразрядным счетчиком приращений Ах (1), выдает на своих 17 выхо- 55 дах все возможные функции Р . По оконча-НИИ линейного отрезка счетчик / сбрасывается, выдавая импульс на счетчик отрезков 2, состоящий из 7 разрядов. Дешифратор 4, связанный со счетчиком 2, выбирает шину, 60 . номер которой совпадает с номером отрабатываемого отрезка. Эта шина и управляет пропусканием на выход преобразователя функции Я,-, соответствующей наклону лппейного отрезка. 5 Поскольку отрезков с одинаковыми наклонами может быть несколько, то шины, соответствующие этим отрезкам, объединяются схемами сборки 6 и лишь после этого управляют открыванием схем совпадения 5, на вторые входы которых поступают функции Я;. На выходе сборки 9 образуется некоторая последовательность высоких и низких потенциалов, представляющая в потенциальной форме зависимость Ay f(x). Преобразование этой зависимости из потенциальной формы в требуемую импульсную осуществляется двумя схемами совпадения 10, 11, схемой сборки 12 и линией задерлши 13. Потенциал подается одновременно на входы 10 и 11, на вторые входы этих схем поступают потенциалы такие, что прц увеличении аргумента открывается схема 10, а при уменьшении - схема 1J. Паконец, на третий вход 10 поступает задерл анный импульс Ах, а на третий вход 11 поступает импульс Ах. Таким образом, при наличии приращения Ау и при увеличении аргумента схема 10 пропускает на выход через схему сборки 12 импульс. Задержка импульса Ах при помощи 13 необходима для того, чтобы этот импульс пришел на 10 после окончания всех переходных процессов, связанных с установлением потенциала Ay после поступления очередного импульса . При уменьшении аргумента импульс на выход пропускает схема //, причем в этом случае задержка импульса перед подачей его нужна. Рассмотрим, для чего необходимо такое отличие. Пусть аргумент и функция имеют некоторое значение, и аргу получил отрицательное приращение Ах Импульс Ах придет на вход 11 раньше, чем установится потенциал Ау на втором входе И, следовательно, на выходе импульса не появится, т. е. аргумент и функция будут соответствовать точке 2. Если как и в случае увеличения аргумента импульс Ах подавать через задержку, то аргумент и функция будут соответствовать точке 2, т. е. появится двузначность. Прц дальнейшем уменьшении аргумента импульс Ах придет раньше того момента, когда на выходе 9 исчезнет потенциал Ау и, следовательно, этот импульс пройдет на выход схемы, т. е. аргумент и -функ я будут соответствовать точке /. Следовательно, при принятом методе преобразования зависимости Ay f(x) из потенциальной формы в импульсную, исключается двузначность в некоторых точках функции, На фиг. 1 представлена также схема образования знака AI/. Если функция возрастающая и аргумент ее увеличивается, то триггер знака 7 выдает на выходе сигнал, соответствующий «-f-, прц уменьщении аргумента триггер получает соответствующий сигнал

ответствующие экстремумам, фиксируются специальными схемами совпадения, которые через схему сборки 8 подают сигнал на счетный вход триггера.

Настройка преобразователя на заданную функцию чрезвычайно проста и заключается лишь в подключении шин дешифратора к соответствующим схемам сборки 6, управляюШ.ИМ открыванием схем совпадения 5, которые, в свою очередь, пропускают на выход схемы требуемые функщии Я,-.

Предмет изобретения

Цифровой функциональный преобразователь типа приращение - приращение, содержащий линейные преобразователи приращение - приращение, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки устройства на преобразование заданных функций, он содержит реверсивный счетчик приращений аргумента, выход последнего каскада которого связан с реверсивным счетчиком отрезков, выходы счетчика приращений аргумента соединены с первыми входами схем совпадения, выходы счетчиков отрезков подключены к дешифратору, выходы которого посредством коммутационной панели подсоединены к схемам сборки, выходы которых подключены ко вторым входам схем совпадения, выходы схем совпадения через схему сборки подсоединены к ключам задания знака приращений функции.

х