МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G06F7/26 

1

.Функциональный преобразователь предназначен для применения в аналоговых вычислительных устройствах, где требуется быстрый ввод большого числа подлежащих воспроизведению функциональных зависимостей. При этом аргумент воспроизводимой зависимости может быть как функцией времени, так и любой функцией конечных величин другой физической природы в зависимости от того, какие зависимые и независимые переменные участвуют в решении задачи.

Известны функциональные преобразователи, содержащие запоминающее устройство, устройство управления, цифро-аналоговый преобразователь, коммутаторы, регистр.

В известных функциональных преобразователях (ФП) запоминающее устройство (ЗУ) используется в виде оперативной памяти. Считываемые из ЗУ сигналы определяются блоком адресов. Полоса пропускания таких преобразователей в основном определяется временем обращения к ЗУ, последовательного опроса числовых ячеек.

С целью увеличения полосы пропускания и оперативности проведения расчетов предлагаемый ФП отличается тем, что он содерл ит ЗУ с произвольным доступом к числовым ячейкам при считывании, первый вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю через дешифратор аргумепта.

Второй вход ЗУ подключен к устройству управления через дешифратор каналов, выход ЗУ соединен через регистр чисел со входом цифро-аналогового преобразователя. Примепение ЗУ с произвольным доступом к ч 1словым ячейкам дает минимальное время обращения, так как в этом случае поиском необходимой ячейки (необходимого значения функции) управляет сам аргумепт (адрес),

преобразованный с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровой код.

На фиг. 1 показана структурная схема ФП с элементами связи с аналоговой частью вычислительного устройства; на фиг. 2 - ЗУ (металлпзирова П ая перфокарта), в которое записываются подлежащие воспроизведению функциональные зависимости; на фиг. 3-(а, б, в) элемент считывания ЗУ; на фиг. 4 -

считывающая матрица.

ФП содержит коммутатор входного напряжения 1, устройство управления УУ 2, аналого-цифровой преобразователь АЦП 3, дешифратор аргумента 4, ЗУ 5 с пропзвольным

доступом к числовым ячейкам для хранения функциональных зависимостей, дешифратор каналов 6, регистр числа 7, цпфро-апалоговый преобразователь ЦАП 8, коммутатор выходных напрнжепий 9 и аналоговое запомипэющее устройство 10.

Блоки преобразователя построены с использованием известных элементов вычислительной техники.

В основу построения ЗУ с произвольным доступом к числовым ячейкам положена металлизированная перфокарта (фиг. 2) с элементом считывания (фиг. 3). Отверстие на карте соответствует единице в данном разряде, непробитая часть - нулю. На карте размещается 30 пятиразрядных чисел. Считывание информации осуществляется с помощью трансформаторов с воздушным зазором. ЗУ выполнено в виде нескольких обойм, в которые вставляются фольгнрованные перфокарты. Одна перфокарта служит для записи п воспроизведения одной функциональной зависимости.

ФП работает следующим образом.

В обоймы ЗУ вставляют перфокарты, содержащие воспроизводимые функциональные зависимости. Очередность переключения каналов и функциональных зависимостей обеспечивается УУ 2, совместно с коммутаторами 1 и 9 Е дешифраторами 4 и 5. Импульсы переключения каналов задаются генератором канальных импульсов, входящим в устройстВС1 2. Для выбора обоймы, содержащей перфокарту с необходимой в данный момепт функцией, в ЗУ 5 имеются адресные трансформаторы ГЛ, TAz, .... ТАп, которые управляются дешифратором коммутатора каналов 6 посредством ключей. Когда открывается выбранный ключ, то через диодно-трансформаторный вентиль (первичная обмотка Wi трансформатора ТАг и диод) начинает протекать ток, Э.Д.С., наведенная во вторичной обмотке трансформатора TAi в опросных цепях, ничего не изменяет, так как диоды в этих цепях препятствуют прохождению тока в этом направлении. Входное напряжение, поступающее в АЦП 5 через коммутатор / преобразуется в двоичный код, который затем поступает на входы дешифратора 4. После чего на выходе дешифратора 4 подключается соответствующий ключ, и в одной из 30 опросных цепей начинает проходить ток. Наведенная в цепях считывания э.д.с. имеет такой знак, что диоды на выходе этих цепей оказываются включенными в прямом направлении, и на усилители считывания сигнал не

поступает. Считывание функции обеспечивается схемой формирования импульса. При поступлении импульса из этой схемы прекращается ток в первичной обмотке ТАг, и при спаде тока во вторичной обмотке наводится э.д.с. такого знака и величины, что диод в опросной цепи запирается. В опросной цепи происходит спад тока, и в цепях считывания вырабатывается импульс, поступающий на

вход усилителя считывания. При этом наведенная э.д.с. имеет такой знак, что диоды в цепях считывания закрыты. После усиления сигналов цифровое значение функции поступает в регистр 7. Затем в ЦАП 8 происходит

преобразование этого значения в аналоговый вид и напряжение с его выхода поступает в АЗУ. После чего УУ 2 восстанавливает в схеме исходное состояние и подключается следующий канал. После преобразования аргумента в цифровой код поирк требуемого значения функции осуществляется почти мгновенно (время обращения в ЗУ составляет микросекунды) по сравнению с ЗУ с последовательным перебором числовых ячеек.

Рассмотренный ФП не требует перестройки, при смене воспроизводимых функций. Необходима только замеиа перфокарт на требуемые. При наличии библиотеки карт оперативность расчетов значительно иовышается.

Предмет и з о б р е т е и и я

Многоканальный функпиональный преобразователь, содержащий устройство управлеПИЯ, связанное с аналого-цифровым преобразователем, с коммутаторами, один из которых подключен к аналого-цифровому преобразователю, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит дешифратор и подключенное к нему первым входом запоминающее устройство с произвольным доступом к числовым ячейкам, соединеппое выходом с регистром чисел, дешифратор каналов, к которому подсоединен второй

вход запоминающего устройства, соединенный также с устройством управления, и цифро-аналоговый преобразователь, подключенный входами к устройству управления и к регистру чисел, а выходом - ко второму коммутатору.

иг 2 КодаВи/е ш,ины аргумента Фиг.