Цифровой линейный экстраполятор Советский патент 1978 года по МПК G06F17/17 

Изобретение относится к цифровым специализированным вычислительным устройствам и предназначено для вычисления значений дискретной (по времени) функции, заданной в виде кодов в последующие моменты времени.

Известны цифровые экс трап оляторы построенные на дискретных элементах, недостатком которых является их сложность lj.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является цифровой линейный экстраполятор, содержащий первый и второй регистры, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, причем кодовые выходы первого регистра соединены с соответствующими входами второго регистра, а управляющи входы первого и второго регистров подсоединены к входу синхроимпульсов экстраполятора, кодовые входы которого подключены к соответствующим входам первого регистра и реверсивного счетчика, выход последнего является выходом эксГраполятора 2.

Выходные значения кодов в этом экстраполяторе в промежутках между поступлениями входных кодов (внутри периода экстраполяции Т ) формируются за счет интегрирования реверсивным счетчиком двух последовательностей импульсов, поступающих на его суммирующий и вычитающий входы. Частоты этих последовательностей определяются текущим и предыдущим значениями входных кодов, хранящихся соответственно в первом и втором регистрах памяти. Подключение к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика преобразователей текущего и предыдущего входных значений кода в частоту приводит к тому, что выходной код счетчика пульсирует около выходных значений кодов идеального линейного экстраполятора, т.е. выходные значения кодов в промежутках между поступлениями входных кодов вычисляются с ощибкой. Таким образом, недостатком такого устройства является, низкая точность вычисления выходных

значений кода в промежутках между мо6поступления входных значементамиЦелью изобретения является повышени точности работы экстраполятора. Это достигается тем, что предлагаемый экстрапопятор содержит блок определения разности, первая и вторая грутш входов которого подключены соответственно к кодовым выходам дервого и втор го регистров, группа кодовых выходов блока опрвдвдвння разности подсоединена к соответствующим входам преобразовате ля код-частота, прямой выход знакового разряда блока стределения разности подключен к входу сложения реверсивного счетчика, а инверсный - к его входу вычитания. В предлагаемом устройстве прирашение входного кода вычисляется схемой определения разности, поэтому при идеал ной работе преобразователя код-частота экстраполяция входных сигналов будет производиться без погрешности, На чертеже показана структурная схе ма цифрового линейного экстраполятора. Входной код поступает на последовательно соединенные регистры 1,2, управ ляюшие входы которых соединены с источником синхронизации СИ, и установоч ные входы реверсивного счетчика 3. Вы:ходы рег11стр жв 1,2 подключены к входам блока определения рашости 4, Прямой и инверсный выходы знакового разряда блока определения разности 4 подключены к шинам сложения и вычитания ревер сивного счетчика 3, а его счетный вход через преобразователь код-частота 5 подключен к остальным выходам блока определения разности 4. Устройство работает следующим образом. При поступлении сигнала синхронизации и .вхоакого кода его зна ченяе записывается в регистр 1 и реверсивный счвгчик 3, а а регистр 2 переписывается предыдущее значение входного кода Mt(H-L)To3 из регистра 1. Блок определенн разности 4 вычисляет приращение входного кода A-WtKTj.Ntlvt-O-rJ, которое поступает на преобразсватель код-частота 5, На выходе преобразователя 5 формируется последовательность импульсов, равномерно распределенных в течение Т , число которых равно прира щению входного кода. 24 Если приращение входного кода больше (меньше) нуля, то выходным сигналом знакового разряда блока определения разности 4 при поступлении очередного значения входного кода реверсивный счетчик 3 устанавливается в режим вычитания (сложения). При этом каждый импульс, поступающий на вход счетчика 3, уменьшает (увеличивает) его содержание на единицу. Таким образом, в течение периода экстраполяции TQ выходной код в предлагаемом экстраполяторе изменяется от значения (и-1)7„ по линейному закону, т.е. осуществляется линейная экстраполяция. Очевидно, что пульсация выходного кода и сбои реверсивного счетчика за счет одновременного поступления на его суммирующий и вычитающий входы импульсов в предлагаемом устройстве отсутствуют. Как в известном, так и предлагаемом устройствах погрешность преобразования кода в частоту приводит к ошибке экстраполирования. Для ее уменьшения необходимо повышать точность преобразователя. В известном устройстве это сделать труднее, так как кроме повышения точности двух преобразователей требуется обеспечить их идентичность. Кроме того, при ограниченни приращений входного сигнала до дтах - N WOIX в предлагаемом устройстве преобразователь кодчастота можно ВЫПОЛНИТЬ более точным, либо при заданной точности более простым, так как диапазон изменения входного сигнала будет равен UWOIX, Формула изобретения Цифровой линейный экстраполятор, содержащий первый и второй регистры, преобразователь код-частота и реверсивный счетчик, причем кодовые выходы первого регистра соединены с соответствующими входами второго регистра, а управляющие вхойы первого и второго регистров подсоединены к входу синхроимпульсов экстраполятора, кодовые входы которого подключены к соответствующим входам первого регистра и реверсивного счетчика, выход последнего является выходом экстраполятора, отличающийся тем,что, с целью повышения точности, он содержит блок определения разности, первая и вторая группы входов которого подключены соответственно к кодовым выходам первого и второго регистров, группа кодовых выходовг блока определения разности подсоединена к соответствующим входам преобразователя код-частота, прямой выход знакового разряда блока определения разности подключен к входу сложения реверсивного

счетчака, а инверсный - к его входу вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 333571, кл. Q 06 J 1/02, G, 06 15/34, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР t 486321, кл.(ч 06 J 1/02, Q 06 V 15/34, 1974.

МО