Устройство для интерполяции знакопеременных функций Советский патент 1975 года по МПК G06J3/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно - к устройствам цифро-аналовогой техники, предназначенным для воспроизведения функций. Результат получается в виде аналогового сигнала.

Известно устройство подобного назначения, предназначенное для интерполяции знакопеременных функций, представленных модулями кодов узловых ординат с информацией о знаках функции, содержащийся в специальных знаковых разрядах этих кодов.

Это устройство содержит генератор парафазных сигналов, двухпозиционные переключатели и цифро-аналоговые множительные блоки, выходы которых соединены с выходом устройства.

Недостатком известного устройства является сложность его структурной схемы.

В предложенном устройстве с целью его упрощения первые входы двухпозиционных переключателей подключены к соответствую|Щим выходам генератора парафазных сигналов, вторые входы первого и второго двухпозиционных переключателей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого двухпозиционных переключателей вторые входы которых соединены с щиной нулевого потенциала; управляющие входы первого и второго двухпозиционных переключателеи подключены ко входу кода знака устройства, а управляющие входы третьего и четвертого - ко входу задания режима работь }стройства; первые входы цифро-аналоговых множительных блоков подключены ко входу кода-узловых ординат устройства; выход первого двухнозиционного переключателя соединен со вторым входом первого цифроаналогового множительного блока, третий вход которого подключен к выходу третьего двухпозиционного переключателя, третий вход цифро-аналогового множительного блока подключен к выходу четвертого двухпозиционного переключателя.

На чертеже представлена функциональная схема нредлагаемого устройства, содержащая два цифро-аналоговых множительных блока 1 и 2, объединенных выходами, четыре двухпозиционных переключателя 3, 4, 5 и 6, генератор 7 парафазных сигна.лов, на выходах которого вырабатываются линейно изменяющиеся сигналы.

Цифрами 8i и 8-2 обозначены входы кодов узловых ординат интерполируемой функции, цифрами 9 и 10 - входы кодов знаков интерполируемой функции (в случае представления последней модулями кодов узловых ординат). Цифрой 11 обозначен вход задания режима работы устройства, а цифрой 12 - его выход.

Цифро-аналоговые множительные блоки 1 и 2 1редиаз11ачепы для л11 ожения кодов узловых ординат, ноступающих на цифровые входь, на нанряжения, ностунаюш,ие на их аналоговые входы с пыходлн соответетвхющих двухнозицио1п:ых нереключатслсй 3--6.

Первые (вторые) аналоговые входы п.ифроаналого1 ых миожигельных уетройств 1 и 2 связаны с выходами нереключателей 3 и 4 (5 и 6) соответетвенпо.

Двухнозиционные нереключатели 3 и 4 предназначены для коммутации (нодключеция) нервых аналоговых входов цифро-анало10131 1х множительных усгройств к соответствующим выходам генератора 7 нарафазиых сигналов в зависимости от сигналов кода знака узловых ординат, постуцаюни-ix на их ун 1авляющие входв 9 и 10. При этом первый (второй) аналоговый вход переключателя 3 связан с выходом а (б) генератора 7 нарафазных сигналов, а первый (второй) аналоговый вход нереключателя 4 связан е выходом

0(г) уномянутого генератора. Двухнозиционные нереключатели 5 и 6

предназначены для коммутации вторых входов цнфро-аналоговых множительных блоков

1и 2 к входам б и г генератора 7 соответственно, либо к гимне нулевого потенциала, в зависимости от сигнала рода работы, постуцающего на их объединенный управляющий вход 11. Первый вход нереключателя 5 (6) связан со вторым входом нереключателя 3 (4); вторые входы переключателей 5 и 6 объединены и подключены к шине нулевого потенциала.

Устройство работает в двух режимах.

I режим. Интерполяция знакопеременных функций, нредставленных модулями кодов узловых ординат.

В исходном состоянии сигналом рода работы, поступившим иа вход 11, нереключатели 5 и 6 устаиовлеиы иа коммутацию вторых ацалоговых входов цифро-аналоговых множительных блоков 1 и 2 на гнину нулевого потенциала.

На цифровые входы 8i и 8-2 подан коды () и (Pi) модулей (i-1)-й и г-й узловых ординат иитерполируемой функции.

При этом возмо кны четыре случая: а) (/-1)-я и /-Я узловые орденаты положительны. Тогда на входы 9 и 10 сигналы кода знака пе ноступают и двухиозициоипые переключатели 4 и 3 коммутируют первые аналоговые входы цифро-аналоговых множительных блоков 1 и 2 на выходы а и б генератора 7 соответственно.

При изменении аргумента в течение текущего 1-го интервала интерполяции линейноизменяюшиеся сигналы La(x) и UhCx) умножаются цифро-аналоговыми множительными блоками 1 и 2 на коды (Pi) и (Pi-}), и, суммируясь на одинаковых внутренних сонротивлениях, дают на выходе 12 сигнал интерполируемой функции, представляюшей собой линейно измеияющийсг интерпо.тируюн1.нй IIOЛ()житeлы lJ;й

б)(i-1)-я ордината отрицательна, г-я-11оложителы;а. Па зход 9 переключателя 4 ноступает сигнал знака (/-1)-й ординать; и станавливает переключатель 4 в режим комм гапии сигнала (x).

1ри изменении ар1умепта на /-м тггервале нитерноляции з устройстве происходит ум;1оженне Mc,Ty.ieii кодов ординат (Р;--1) и (P;i соответетвепно на енгналы LV(A) и Ua(x., Е результате чего на )зыходе 12 нмеем енгна.л, |зменяюиин 1ся Л1и-1е1ию от уровня отршипе.тьной (i-1)-й узловой ордннат) до уровня полож1-;тельпой -й узловой ордппаты;

в)((---1)-я ординага положительная, а /-я- отрицательна. 14а вход 10 нерек;1ючателя 3 ноступает сигнал знака г-й ординаты и устанавливает переключатель 3 в режим ко.ммутации си1-нала Uu(x). При возрастании аргумента на г-м пнтервалеинтерноляцин в ннфро-аналоговых множительных устройствах 1 н 2 происходит умножение модулей кодов ординат (PJ и (Pj-I) соответственно iia сигналы

U5(X) И Ur.(x).

при этом па выходе 12 имеем сигнал, линейно из.меняюлцийся от уровня, пропорционального величине по:южительпой (/-1)-й ординаты до уровня, проиордионального величине отрицательной ьй ординаты;

г)(г-1)-я и г-я ордииаты отрицательны. Па входы 9 и 10 переключателей 4 и 3 ностунают сигналы знака, устанавливая переключатель 3 на коммутацию сигиала Lc,(x), а переключатель 4 - па ком.мутацию сигнала Ui.(x). При возрастании аргумепта на г-м интервале интерполяции цифро-аналоговыми множительными блоками 1 и 2 производится умножение этих сигналов па коды модулей координат (Pi-1) и (Рт). Результат умпоже1 ия па выходе 12 представляется выражением

Лых (- -) W - :, (1/Л 1 - I ЯЛ) - (Л - 1)

Сигнал LBbix(x) является липейио интериолируюш,им от уровня, пропорционального величине от зицательн()й (/-1)-й ординаты до уровня, нронорциопального величине отрицательной /-и ординаты.

II режил, Пнтеронляция знаконеремеиных функций, прелсталеппых прямыми и ипверспыми кодами узловых ординат.

В исходном состоянии сигналом рода работы, поступившим иа вход 11 переключателей 5 и 6 установлепы соответственно на комм}тапию сигналов Uo(x) и Ur(x), а нереключатели 3 и 4 установлены ностоянно на коммутацию сигналов U;i(x) и Up,(x).

Для получения выходного сигнала знакопеременной интерполируемой функции последняя в регистрах цифро-аналоговых множительных блоков 1 и 2 представляется кодами узловых ординат, старшие разряды которых используюся в качестве знаковых. При этом положительным (отрицательным) ординатам

соответствуют прямой (инверсный) коды модуля и единица (нуль) в знаковом разряде.

В пре,1елах i-vo интервала цифро-аналоговое множительное устройство 1 вырабатывает напряжения - линейно возрастающее от нуля до значения, пропорционального величине прямого кода Я, г-й узловой ординаты, либо уб1 1вающее от нуля до значения, пропорционального величине Pi инверсного кода t-й .узловой ординаты. Одновременно цифро-аналоговый множительный блок 2 вырабатывает напряжение - линейно убывающее от значения, пропорционального величине прямого кода (/-1)-й узловой ординаты, до нуля, либо возрастаюн;ее от значения, пропорционального величине Pi- инверсного кода (/- -1)-й узловой ординаты, до нуля.

Суммирование этих напряжений дает сигнал интерполируемой функции.

Предмет изобретения

Устройство для интерполяции знакопеременных функций, содержащее генератор нарафазных сигналов, двухпозиционные переключатели и цифро-аналоговые множительные блоки, выходы которых соединены с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью зпрощения, в нем первые входы двухпозиционных переключателей подключены к соответствующим выходам генератора

парафазных сигналов, вторые входы первого и второго двухпозиционных переключателей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого двухпозиционных переключателей, вторые входы которых соединены

с щиной нулевого потенциала; управляющие входы первого и второго двухпозиционных переключателей подключены ко входу ода знака устройства, а управляющие входы третьего и четвертого - ко входу задания режима работы устройства; первые входы цифро-аналоговых множительных блоков подключены ко входу кода узловых ординат устройства; выход первого двухпозиционного переключателя соединен со вторым входом первого цифро-аналогового множительного блока, третий вход которого подключен к выходу третьего двухпозиционного переключателя; выход второго двухпозиционного переключателя соединен со вторым входом второго цифро-аналогового множительного блока, третий вход которого нодключен к выходу четвертого двухпозиционного переключателя.

о о о 10 9 И

/2