Кусочно-линейный функциональный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06F17/10 G06F7/544 

Изобретение относигея к области автоматики и выч-испительной техники, в частности, к. кусочно-пинейным чиспо-импупьоным функциональным нреобразователям. Известен кусочно-линейный функциональный преобразователь, содержащий управляемые делители частоты, блоки памяти, дешифраторы, элементы задержки, счет чики, элемент ИЛИ и группы элементов . Известен также функциональный преобразователь, содержащий делитель частоты, блок памяти, счетчик, дешифратор, элемент ИЛИ и две группы элементов И |.2 . Общими недостатками данных устройст являются пониженное быстродействие, ограниченное временем переключения участков аппроксимании, и сложность конструктивной реализании при высоких точностны требованиях. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кусочнолинейный функциональный преобразователь содержащий делитель часгогы, соединенны входом с входом преобразователя, разрядными выходами - с первыми входами элементов И двух групп, а выходом старшего разряда - с входом счетчика числа участков аппроксимации, подключенного разрядными выходами к входам дешифратора, первые выходы которого подключены ко вторым входам элементов Н первой группы, причем выходы элементов И второй группы соединены с входами элемента -1Л11, подключенного выходом к выходу преобразователя |,.3 . Одним из недостатков данного уст ойства является пониженное быстродействие, ограниченное временем переключения участков аппроксимации, которое состоит из времени срабатывания триггера, времени переключения счетчика и задержки переключения дешифратора. Другим недостатком является сложность конструктивной реализании при повышенных требованиях по точности функционального преоб азо 5пния (порядка 0,1 - О,01°ь), которая определяется в основном сложностью дешифратора. Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя и упрощение его реализации при повышенных требованиях по точности преобразования. С этой целью в кусочно-линейный функциональный преобразователь дополнительно введены регистр, реверсивный счетчик, группа элементов И и элемент ИЛИ, соединенный входами с выходами элементов И первой группы и подключенный выходом к счетному входу, реверсивного счетчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми выходами дешифратора, а разрядные выходы подключеры.-к первым входам элементов И дополнительной группы, соединенных вторыми входами с выходом старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко вторым входам элементов И второй группы На чертеже изображена блок-схема преобразователя. Преобразователь содержит делитель частоты 1, счетчик числа учасгков аппроксимации 2, дешифратор 3, первую ,4 и вторую 5 группы элементов И, основной элемент ИЛИ 6, дополнигепьный элемент ИЛИ 7, реверсивный счегчяк 8, допопиигельную группу элементов И 9 и регистр Ю, Работа устройства осуществляется следующим образом. Перед началом цикла делитель и счетчик числа участков аппроксимации 2 устанавливаются в нулевое сосго- яние, а в реверсивный счегчик 8 и регистр 10 записывается код, равный ординате кон ца nepBoi o учасгка аппроксимации. Одновре менно с дешифратора 3 на первую группу элементов И 4 подается код, равный модулю разности приращений функции на втором и первом участке. Если при этом функция имеет положигельную вторую производную, то разрешение с выкоца дешифратора 3 подается на вход управления суммированием реверсивного счегчика 8; если вторая производная имеет отрицагельное эначенае, го управление поступает на вход упр 1вления вычитанием. На участок, где вторая производная функции равна нулю, счетный вход реверсивного счетчика 8 блокируется. Длина участков аппроксимации задается емкостью делителя 1. При поступлении на вход функционального преобразователя числа импульсов, равного абсциссе конца первого участка аппроксимации, на выход последнего пройдет количество импульсов, равное ординате конца первого учасгка аппроксимации, а в реверсивный счетчик 8 запишется число импульсов, равное приращению функции на втором участке апп-. роксимации. -Ыпульс переполнения делите,ля 1 записывает единицу в счетчик числа участков аппроксимации 2 и поступает на группу элементов И 9, в результате код реверсивного счетчика, соответствующий коэффициенту наклона второго участка аппроксимации, переписывается в регистр 1О. Новое значение в счетчике чиспа участков аппроксимации 2 дает на выходе дешифратораЗзначение кода, равное модулю разности прирашений функции на третьем и втором участках аппроксимации. В дальнейшем работа элементов преобразователя повторяется. Таким образом, функциональный преобразователь моделирует заданную функцию методом кусочно-линейной аппроксимации. Как следует из принципа действия предложенного устройства, задание коэффициента наклона на новом участке осуществляется путем перезаписи кода из реверсивного счетчика в регистр 1О. Следовательно, задержка переключения участков аппроксимации в данном устройстве складывается из задержки в делителе 1, группе элементов И 9 и регистре 10 и является меньшей величиной, чем время переключения участков аппроксимации в известных устройствах. Другим важным преимуществом настоящего преобразователя является уменьшение объема дешифратора. В извесгных устройствах значение кода на выходе дешифратора равно прирашению функции на даннсм участке аппроксимации. В предложенном устройстве значение кода на выходе дешифратора определяется разностью прирашений функциина соседних участках аппроксимации. Мсазанная разность приращений имеет значение на один-два порядка меньше значения самого прирашения функции. Это обстоятельство подтверждается тем, что прирашение функции на некотором отрезке определяется значением первой производной, а разность прирашений - значением второй лроизводной. Для наиболое распространенных функций х , х , Сих , 1/.Х (часто встречающихся в расходометрии) при целочисленных значениях аргумента, величина второй производной меньше первой. Таким обр.азом, в предложенном устройстве существенно сокращается разрядность выходного кода дешифратора и, следовательно, уменьшается количество элементов, необходимых для его построения. изо)рртечи ft о р м у л Кусочно-линейный функциональный преобразов.агель, содержащий делигель частоты, соединенный входом с входом преобра зователя, разрядными выходами - с первыми входами элементов И двух групп, а выходом старшего разряда - с входом счетчика числа участков аппроксимации, подключенногр разрядными выходами к входам дешифратора, первые выходы которого подключены ко вторым входам элементов И первой группы, причем выходы элементов И второй группы соединены с входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к выходу преобразователя, отли чающийся тем, что, с целью, повышения быстродействия преобразователя и упрощения его реализации при повышенных требованиях по точности преобразования, в него дополнительно введены регистр, ре G5 6 1н;рсивнр,1й счетчик, j-pynna элементов И и чломент ИЛИ, соединенный входами с ныходами элементсмв И первой группы и подключенный выходом к счетному входу роверсивного счегчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми выходами дешифратора, а разрядные РЫХОПЫ подключены к первым входам элементов И дополнительной группы, соединенных вторыми входами с выходом- старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко вторым входам элементов И второй группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 469213, кл. Н 03 К 13/20, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР % 57О532, кл. G Об F 15/34, 1975. 3. Авторское свидетельство СССР № 552623, кл, G 06 G 7/26, 1975.

-Ч 1-Н