Функциональный преобразователь Советский патент 1974 года по МПК G06F17/14 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может применяться для воспроизведения произвольных функций с аппроксимацией последних рядом Фурье, составленным иэ функций Уолша, Известны функциональные преобразова-. тели, предназначенные для воспроизведения произвольных функций с аппроксимацией этих функций рядом Фурье, содержащие последовательно соединенные генератор функций Уолша и сумматор. Однако функциональные преобразователи с аппроксимацией рядом Фурье из функций Уолша имеют низкую точность воспроизведения функций, так как аппроксимрфующая функция представляется ст5гпенчатой кривой (в силу свойств функций Уолша). Предложенный функциональный .преобразователь отличается тем, что с цельн5повышения точности воспроизведения функций он содержит дополнительный сумматор и цифро-аналоговое множительноё устройство, пер, вый вход которого подключен к выходу сумн матора, второй вход через дополнительный сумматор соедине с выходом генератора il функций Уолша, а третий вход подключен / к входу преобразователя; вход генератора функций Уолша соеди1;ен с выходом переполнения цифро-аналогового множительного , устройства, второй выход которогосоеди- , нен с выходом преобразователя. На чертеже показана блок-схема функционального преобразователя. Бло51-схема содержит генератор i функций Уолша, сумматор 2, дополнительный сумматор 3, ци4ро-аналоговое множительное устройство 4 с двумя входами 5 И в и третьим входом 7 аргумента функции, (циф1Х)й 8 обозначен вход преобразователя, а цифрой 9 - выход переполнения ци4 ро-анаоогового множительного устройства 4). Генератор функций Уолша предназначен для генерирования сигналов функций Уолша )( и выходами связан с соответствующими входами сумматоров 2 и 3, а входом соединен с выходом 9. Сумматор 2 формирует ступенчатое нэпрйжение аппрокси дируемой функции Ф(х) a/n-Wm-W ufn S M-Wrrt(X)(ix или при дискретном задании функции V(XjWm(XtJ, где I/ Q, 1, 2, (/2-/) - номеручас к интервала f определения функций Уолша; V i, 2, 3,....., ПП, 0, 1,..., Сумматор 2 выходом связан с входом 5 ци(} -аналогового множительного устройства. Дополнительный сумматор 3 предназначен для формирования упрежденных на время сг- одного такта работы генерато 1- -Q . . ра 1 значений аппроксимируемой функции /т 1 (XL t} W-J fjfnWn{)(l) ; где ( И/дя- {X j с/х или при Ш1скйетном задании (Ьункции /.tllWy n/m( ) tiCс- 0

Сумматор 3 вьгхЬдом связан с аналого вым входом 6 цифро-аналогового множительного устройства 4.

Ци4ро-аналоговое множительное устрой- 40 ство принимает импульсы унитарного кода / аргумента ; поступающие на вход 7, преобразует этот код в напряжение на выходе 8 с учетом напряжений, поступающих на его аналоговые входы 5 и 6, а также 45 формирует на выходе 9 сигнал переполнения., ВыЕход 8 цифро-аналогового множи1епьного устройства является выходом функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь работа 50 ет следующим образом.

В исходном состоянии, при , счетчщ генератора функций Уолща и счетчик цифро-аналогового множительного устройства i установлены в нулевое состояние. При этом 65 на выходе генератора имеются сигналы функций Уолша, соответствующие для рас- .

г/й.(«-Ч1и- )

с поступлением на вход 6 очередного (+1)-го импульса текущего значения аргумента в счетчике ци(}ро-аналогового множительного устройства образуется

t переполнение и он устанавливается в нулевое состояние, а на выходе 9 присутствует сигнал переполнения. Этот сигнал по времени совпадает с началом следующего, T.e.yJI л :4участка интервала (0,1) области определения аргумента. Поступая на вход генератора 1,он увеличивает число, находящееся в его счетчике, на единицу. В результате генератор генерирует

; сигналы функций Уолша, соотретствующие

зйачениям аргумента X-s . На выходах сумматоров и входах цифро-аналогового множительного устройства согласно выражениям (1) и (2) имеются напряжения, сматриваемого случая значением аргумента ) вьиодах сумматоров 2 и (5дах цифро-аналогового множительного устройства согласно вьфажени8;у1(1)и С2) имеются напряжения (Xo) (Ъ) f . . ; пропорциональные значениям воспроизводи; мой функции :; %) Фы;(о. : V . --., ™ , - - . ; На выходе 8 для/|д О согласно выра (3) имеет : .(ко). /Пяо -. При поступлении на вход импульсов текущего значения аргумента счеТчик цифj ро-аналогового множительного устройства заполняется, а напряжение на выходе 8, I гшопорциональное воспроизводимой функции j на участкеО)« А| равно г/с-0 /1 л - и А , Г ПриХ« счётчйк цифро-аналогового MHOжительного устройства заполняется до максимального числа Л/ , а напряжение макс на выходе 8 составе ляет пропорпиовальвые значениям воспроизводимой функции. («,)rPw;f &й« - т W(Xj). TIjpri поступлений на вход 7 импульсоч. текущего значения .аргумеата Х счетчик цифро-аналогового мнбжйте/шнбго устройства вновь заполняется, а на выходе 8 Фоомиоуется напряжение. (/(X При jAsjV/Счё чик ш1фрЬ.налЬгового множитежиото устройства оказьшается вновь заполненным до / - , напряже- -......). ,./V МдКС {нйе на выходе 3 равно .- (Iw /v-1, (в/пг&т) L(fпР JrimCx) У а рассматрйва мйгй участок интервала ГОДТГ заканчивается. Работа функционального преобразователя на последующих участках, вплоть аналогична описанной выше. Таким образом, предлагаемый функциональный преобразователь действительно воопрюизводит произвольные функции с представлением последних в точках по оси аргумента, кратных в ,виде ряда (1), а в пром жутрчных точках в виде линейно интерполированных значений, определяемых выра жением(5). Осуществление линейной интерполяции благодаря введенным в состав устройства сумматору 3 и ци49х -аналогсжому множительному устройству, позволяет в существенной мере повысить точность воспроизведения функций по сравнению с из вестным устройством, в котором имеет место кусочно-ступенчатая аппроксимация рядом (.1).i Предмет изобретен в функциональный 1феоб| азоват«пь, содер.жащий последовательно соединенные генератор фувкц Уолша и сумматор, о т л ич а и с и тем, что, с целью повышения точности воспроизведения функций, он содержит дополнительный сумматор и ци4 о-аналоговое множительное устройство, первый вход котсфого подключен к выходу сумматора, второй вход через дополнителья ный сумматор соединен с выходом генератора функций Уолша, а третий вход подключен к входу преобразователя, вход генератора функций Уолша соединен с выходом переполнения цифро-аналогового множительного устройства, второй выход которого соединен с выходом преобразователя.