Функциональный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06F17/10 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной текнике, в частности к устройствам функционального преобраз вателя число-импульсных сигналов. Известны функциональные преобразова тели, содержащие двоичные перемножите ли, программные устройства, выходные счетчики CllОднако при высокой точности воспроизведения функций конструкция этих преобразователей сложна. Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь содержащий первый элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, счетчик, информационный вход которого соединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу счетчика и к инверсным входам первого и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а первые прямые входы первого и второго элементов И подключены соответствен но ко второму итретьему выходам блока управления. Устройство содержит, кроме того, генератор пачек импульсов 2, Недостатком его является большая погрешность, возникающая на участках аппроксимации с дробными коэффициентами наклона, обусловленная неравномерностью следования выходных импульсов по отношению к входным. Цель изобретения - повышение точности преобразования, Цель достигается тем, что функциональный преобразователь содержит элемент задержки и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И и с четвертым выходом блока управления, выход второго элеме.нта ИЛИ соединен через элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетным входом счетчика и со вторыми прямыми входами пер- вого и второго элементов И, причем уста374

иовозиый вход счетчика подключен к вы. ходу счетчика,

На фиг, 1 представлен функциональный преобразователь; па фиг. 2 - возможное исполнение блока управления; на фиг, 3 даны диаграмл.1ы распределения нмплльсов.

Преобразователь содержит счетчики 1-3, блок 4 управления, элементы 5 и 6 И,1 элементы 7 и 8 ИЛИ. элемент 9 заае{{)жки, реверсивный счетчик 10, це. шифратор 11 и 12, шифратор 13,

ФЬиаишнальный преобразователь работафт следующим образом.

Hja вход устройства, подается последовательность импульсов, количество кото- рых (соответствует абсциссе моделируемой функции. Это количест;во импульсов на кфждом участке аппроксимации пре образуется с заданным коэффициентом передачи, равным коэффициенту наклони аппрЬксимируемой прямой на этом участке Hj далее алгебраически суммируется реверсивным счетчиком, в котором формируется код, численно равный ординате моделируемой функции,

Если на участке коэффициент наклрна аппроксимирующей нрямой положительный и меньше единицы, то сигналом логического нуля с третьего выхода 4 управления блокируется элемент б Щ а сигналом логической единицы с четвертого выхода блока 4 управления блокируется элемент 7 ИЛИ. Далее процесс формирования аппроксимации прямой протекает так.. После каждого цикла

. импульс переполнения с выхода счетчика 1 поступает на установочный вход этого счетчика и записывает в него по информационному входу двоичный код До , присутствующий на первом выходе блока 4 управления, Одновременно импу/шс переполнения блокирует элемент 5 И и запрещает прохождение на суммирую™ щий вход реверсивного счетчика Ю, совпадающего с ним импульса входной nocne довательности А , После поступления на вход преобразователя очередных оЖ 2-Ло импульсов, процесс повторяется. Таким образом, изменяя в соответствующем месте входной последовательности импуль сов код Д можно на V -ом участке аппроксимации преобразовать входной число-импульсный код Дх и выходной - Л так,, чтобы на выбранном участке аппрокс .мацйи получить., результирующий коэффициент наклона, равный

ki 4/tttj,

Де П.1;г;.,.

tnj «яj -, 1-г 4 1 ,,. г, Р,

При этом суишственно, что вычеркивание импульсов из входной последовательности осуществляется по программе, которая может быть заранее рассчитана из условий минимума погрешности кусочно- :тупенчатой аппроксимации, В качестве примера (фиг, 3) показан процесс формирования аппроксимирующей прямой с ко ффч 1иептом наклона, равным kj 11/16 и k 1/3.

Если на v -ом участке коэффициент наклона аппроксимирующей прямой положительный и больше единицы, то на третем и четвертом выходах блока 4 управления формируются сигналы логического нуля, которые открывают элемент 7 ИЛИ и блокируют элементы 6 И. Тогда каждый импульс переполнения счетчика 1 через элементы 5 И, 7 ИЛИ, 8 ИЛИ и элемент 9 И задержки снова поступает на счетный вход счетчика 1. Устойчивое состояние схемы нарушается и на выходе элемента И 5 генерируется пачка им- пульсоВ; Такой режим схемы сохраняется до тех пор, пока.на выходе счетчика 1. не появится сигнал переполнения, которы блокирует элемент 5 И и тем самым срывает генерацию. Тогда результирующий коэффициент передачи, соответствующий наклону аппроксимирующей прямой

на / чэм участке, равен: ь . т 1-й. ., .

- i -NO-I ../

Таким образом, изменяя число /Vo ,

можно получить набор аппрокс.имирующих прямых, коэффициенты наклона которых изменяются в пределах 1 дискретностью, равной Л kj i . Погрешность кусочно- ;тупенчатой аппроксимации в этом случае отсутствует. На фиг, 3 в качестве примера показан процесс моделирования аппросимирующей прямой с ко- эф()ицкентом наклона, равным Kj. 4,

Полученная таким образом Последовательность импульсов Л/ поступает на в вход реверсивного счетчика Ю, который суммирует приращения ординат функции. Учет знака прир)ащения осуществляется блоком 4 управления, который коммутирует элементы § И и 6 так, что на участках аппроксимации с положительной . первой производной реверсивной счетчик работает в режиме суммирования, а на участках с отрицательной первой производной - в режиме вычитания.

Работа блока управления осуществляется следующим образом. 5 точке, фиксируемой счетчиком 2 и соответствующей моменту смены кода /V на первом выходе блока 4 управления . на выходе дешифратора 11 формируется импульс, который изменяет состояние счетчик 3 и устанавливает на выкоде дешифратора 12 адрес той числовой линейки шифратора 13, в которой записаны параметры jr -го участка аппроксимации и коды управляющих сигналов элементов 5 и 6 И, 7 ИЛИ. Такое состояние схемы сохраняется до тех пор, пока на вход блока 4 управления не поступит импульс переполнения, соответствующий очередному моменту смены кода /14. Таким образом, преобразователь позво ляет получить равномерное распределение выходных импульсов по отношению к вход ным на участках аппроксимации с дробны ми коэффициентами наклона и, следова- тельно, повысить точность воспроизведения функций. Формула изобретения Функциональный преобразователь, . содержащий первый элемент ИЛИ первый и второй элементы И, счетчик, информа ционный вход которого соединен с пер- вым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу счетчика и к инверсным входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а первые прямые входы первого и второго элементов И подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит элемент задержки и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И и с четвертым выходом блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен через элемент задержки с первым вховходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетным входом счетчика и со втррыми прямыми входами первого и второго элементов И, причем установочный вход счетчика подключен к выходу счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547788, кл. G- 06 G- 7/26, 02.06,77 2.Авторское свидетельство СССР ЗО2721, кл. С- 06 G- 7/26, 20.10.69 (прототип).