Функциональный преобразователь двух переменных Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам воснроизведения функций двух переменных. Известен функциональный преобразователь двух переменных 1, содержащий компараторы, счетчики, сумматоры, множительные блоки блок памяти и цифроаналотовые преобразователи. Недостатками такого устройства являются сложность конструктивной реализации, а также пониженная точность, обусловленная применением значительного количества блоков обработки информации, представленной в аналоговой форме. Известно также устройство для воспроизведения функций двух переменных 2 , содержащее цифроаналоговые преобразователи, сум матор, дешифратор, управляемые переключатели и функциональные преобразователи одной переменной. Недостатком этого устройства также является сложность конструктивной реализации при высоких требованиях по точности воспроизведения функций. Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь двух перемен} ых 3, содержащий аналого-цифровые преобразователи, подключенные входами к шинам ввода соответствующих переменных и соединенные выходами с входами блока адресации, выходы которого подключены к входам блока памяти, соединенного выходами с входами регистров памяти, выходы каждого из которых подключены к цифровым входам ojyioro из трех цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами выходного сумматора, а аналоговые входы подключены к выходам промежуточных сумматоров, причем аналоговый вход четвертого цифроаналогового преобразователя, соединенного Ш1фровым входом и выходом соответственно с выходом регистра блока памяти и входом выходного сумматора, подключен к входу одного из промежуточных сумматоров и выходу блока формирования функций, а входы блока формирования функций и входы промежуточных сумматоров соедш1ены с выходами соответствующих формирователей приращений, подключенных входами к выходам аналогоцифровых преобразователей.

Недостатками такого устройства является сложность конструктивной реализации и пониженная точность, обусловленная наличием значительного количества блоков обработки информации, представленной в аналоговой форме.

Целью изобретения является упрощение функционального преобразователя и повышение точности его работы.

С этой целью в функциональный преобразователь двух переменных, содержащий аналогоцифровые преобразователи, подключенные входами к шинам ввода соответствующих переменных и соединенные выходами с входами блока адресации, выходы ко.торого подключены к входам блока памяти, соединенного выходами с входами регистров памяти, выходы каждого из которых подключены к цифровым входам одного из трех цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами рыходного сумматора, дополнительно введены два инвертора и два переключателя, причем первый инвертор соединен входом с шиной ввода первой переменной и первым сигнальным входом первого переключателя, а выходом подключен к второму сигнальному входу первого переключателя, соединенного выходом с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход второго инвертора, подключенного входом к шине ввода второй переменной и первому сигнальному входу второго переключателя, соединен со вторым сшнальным входом второго переключателя, подключенного выходом к аналоговому входу второго цифроаналогового преобразователя, а управляющие входы переключателей соединены с выходами . знаковых разрядов соответствующих регистров памяти.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Функциональный преобразователь двух переменных содержит аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, подключенные входами к шинам 3, 4 ввода соответствующих переменных и соединенные выходами с входами блока адресации 5. Выходы блока адресации 5 подключены к входам блока памяти 6, соединенного выходами с входами регистров памяти 7, 8 и 9. Выходы регистров памяти 7. 8 и 9 подключены соответственно к цифровым входам цифроаналоговых преобразователей 10, 1 и 12, соединенных выходами с входами вы ходного сумматора 13. Выход первого ннпертора 14, соединенного входом с щииой 3 ввода первой переменной и первым сигнальным входом первого переключателя 15, подключен ко второму сигнальному входу пер5 вого переключателя 15, соединегшого выходом с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя 10. Выход второго .инвертора 16, подключенного входом к щине 4 ввода второй переменной и первому

0 сигнальному входу второго переключателя 17, соединен со вторым сигнальным входом второго переключателя 17, подключенного выходом к аналоговому входу второго цифроаналогового преобразователя 11. Управляющие вхо5 ды переключателей 15 и 17 соединены с выходами знаковых разрядов соответствующих регистров памяти 7 и 8.

Функциональный преобразователь двух переменных работает следующим образом.

0 На щины 3 и 4 - ввода переменных хну поступают соответственно напряжения U и Uy. Эти напряжения преобразуются быстродействующими и малоразрядными аналого-цифровыми преобразователями 1 и 2 в кодовые

5 эквиваленты интервалов разбиения аргументов по соответствующим координатным осям. По этим кодовым эквивалентам в блоке адресации 5 формируется сигнал обращения к соответствующей ячейке блока памяти 6 для из0 влечения кодов коэффициентов аппроксимирующей кусочно-плоскостной функции. Коды коэффициентов записываются в соответствующие регистры памяти 7, 8 и 9. Записанные в регистрах коды управляют коэффициентами пере5 дач цифроаналоговых преобразователей 10, 1 и 12, а выходы знаковых разрядов регистров 7 и 8 управляют работой переключателей 15 и 7, обеспечивая подачу на аналоговые входы преобразователей 10 и 11 необходимой полярности напряжений УХ и Uy.Знаковый разряд регистра 9 управляет полярностью опорного напряжения УО на входе преобразователя 12.

Выходное напряжение устройства, снимае5 мое с выхода сумматора 13, равно

Uz Uro + Uii + Ui2 ± UxK.oCN,) ± ± UyKu(N8) ± UoK,2(N9),

где и 10, U, и 12 - выходное напряжение

преобразователей 10, 11 и 12.

Kj.oCNi), K,i(Ng) - коэффициенты передачи К 2 (N9)преобразователей 10-12,

зависящие от кодов N7, NS, N9, хранящихся в регистрах 7, 8 и 9.

то есть предложенный функциональный преобразователь, так же как и прототип, выполняет воспроизведение функций двух переменных на основе кх кусочно-плоскостной аппроксимации и цифровом хранении аппроксимирующих коэффициентов. В рассмотренном устройстве, по сравнению с прототипом, уменъшено число операционных блоков, используемых для обработки аналоговых сигналов, что позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точность функционального преобразования.

Формула изобретения Функциональный преобразователь двух переменных, содержащий аналого-цифровые тфеобразователи, подключенные входами к щинам ввода соответствующих переменных и соединенные выходами с входами блока адресации, выходы которого подключены к входам блока памяти,- соединенного выходами с входами регистров памяти, выходы каждого из которых подключены к цифровым входам одного из трех цифроаиалоговых преобразователей, вы ходы которых соединены с входами выходного сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения функционального преобразователя и повышения точности его

работы, в него дополнительно введены два инвертора и два переключателя, причем первый инвертор соединен входом с,шиной ввода первой переменной и первым сигнальным входом

первого переключателя, а выходом подключен к второму сигнально ;у входу первого переключателя, соединенного выходом с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход второго инвертора, подключенного входом к шине ввода второй переменной и первому сигнальному входу второго переключателя, соединен с вторым сигнальным входом второго переключателя, подключенного выходом к аналоговому входу второго цифроаналогового преобразователя, а управляющие входы переключателей соединены с выходами знаковых разрядов соответствутощих регистров памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3373273, кл. 235-197, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР N 423145,. кл. G 06 J 3/00, 1971. 3.Гинзбург С. А., Любарский Ю. А. Функциональные преобразователи с аналого-цифровым представлением информации. М., Энергия, 1973, с. 63 (прототип).