Многоканальное аналого-цифровое устройство для возведения в квадрат Советский патент 1980 года по МПК G06J3/00 G06F7/38 

Устройство относится к вычислител ной технике и может быть применено в различных аналого-цифровых моделирующих устройствах и комплексах, при анализе нестационарных случайных про цессов, решении систем уравнений и т.п., для возведения в квадрат ана логовых сигналов по ряду каналов с представлением результата в цифровом Известны многоканальные устройства для возведения в квадрат аналоговых сигналов, содержащее один квадра тор с коммутатором на входе и аналого-цифровой преобразователь IJ. Недостаток устройства - низкое быстродействие и наличие временного сдвига между каналами, обусловленные последовательным переключением каналов, и низкая точность преобразования, обусловленная наличием ана.лргового квадратора в цепи преобразования. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство возведения в квадрат, содержащее аналбго-цифровой преобразователь с коммутатором на входе и цифровое устройство возведения в квадрат (ЭВМ) на выходе зналогб-цифрово гб преобразователя. Структурная схема известного устройства содержит коммутатор, блок управления коммутатором, схему сравнения, цифроаналоговый преобразователь, счетчик, триггер, элемент И, первую rpyjiny элементов И, регистр, вторую руппу элементов И, сумматор, выходную группу элементов И, блок управле-ния возведением в квадрат, генератор импульсов. Входы устройства через коммутатор подключены к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выходс нулевым входом tpiHrrepa. Выход генератора импульсов соединен со входами блока управления коммутатором, блока управления возведением в квадрат и элемента И, управляющий вход котороf o ЬЬёдййен С единичным выходом триггера, а выход - со входом счетчика, выходы которого соединены со входами цифроаналогрвого преобразователя через первую группу элементов И, управляющий вход которой соединен с нулевым выходом триггера и вторым входом блока управления возведением в квадрат, со входами регистра. Выходы регистра соединены с третьими входами блока управления возведением в квадрат и через вторую группу элементов И - со входами сумматора, вьоходы которого через выходную группу элементов И соединены с выходами результата, первый выход блока возведения в квадрат соединён с управляющим входо второй группы элементов И, второй вы ход - с управляющим входом сдвига сумматора, третий выход - с управляю щим входом выходной группы элементов И, четвертый выход - со вторым входом блока управления коммутатором Первый выход блока управления коммутатором соединен с управляющим входом коммутатора, второй выход - с единичным входом триггера, третий вы ход - с выходом номера канала 2 Недостаток устройства - низкое быстродействие и наличие большого временного сдвига между результатами каналов, так как преобразование и возведение в квадрат осуществляется последовательно канал за каналом. Целью изобретения является повыше ние быстродействия устройства и умен шение требуемого сдвига между резуль татами различных Каналов. Для достижения указанной цели в устройство, содержащее сравнения, первый вход которого соединен со вхо дом устройства, второй вход элемента сравнения соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, счетчик выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя и входами блока элементов И, сумматор выходы которого через выходной блок элементов И соединены с выходами результата устройства, генератор импульсов, выход которого через элемент И соединен со входом счетчика, дополнительно введены (N-1) элементов сравнения- (где N - количество входных каналов), блок приоритетов, шифратор и элемент задержки, причем первые входы всех элементов сравнения соединены со входами устройства втбрШ Bicoflia о бъёдй ШШ и соедийёны с выходом цифроаналогового преобразо вателя, а вьисоды всех элементов срав нения соединены с N входами блока приоритетов, (М+1)-й вход которого соединен с выходом генератора импуль сов, первый выход блока приоритетов соединён с управляющим входим та И, выход которого соединен со вхо дом, младшего разряда сумматора и управляющим входом блока элементов И, вьйсоды лоторых соединены со входами сумматора со сдвигом на один рязряд в сторону старших разрядов, второй выход блока приоритетов соединен с управляющим входом выходного блока элементов И, а третьи выходы - со . входами шифратора г выходы к отОрого соединены С выходами номера канала устройства. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит N элементов 1 сравнения (по числу кансшов), блок 2 приоритетов, цифроаналоговый преобразователь 3, счетчик 4, элемент И 5, блок элементов И 6, сумматор 7, выходной блок . элементов И 8, шифратор 9, генератор 10 импульсов. Входы 11 устройства соединены с первыми входами элементов 1 сравнения, вторые входы которых объединены и соединены с вьлходом цифроансшогового преобразователя 3, а выходы - со входами блока приоритетов, (N+1) - и вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов и входом элемента И 5. Выход элемента И 5 соединен со входом счетчика 4 и с управляющим входом группы элементов И 6 и входом младшего разряда сумматора 7. Выходы счетчика соединены со входами цифроаналогового преобразователя 3 и через группу элементов И 6 - со входами сумматора 7 со сдвигом на один разряд в сторону старших рязрядов, выход которого через выходную группу элементов И 8 соединен с выходом 13 результата. Первый выход блока 2 приоритетов соединен с управляющим входом элемента И 5, второй выход -: с управляющим входом выходной группы элементов И 2, а третьи выходы - со входами шифратора 9, выходы которого соединены с выходами номера канала 12. Устройство работает следующим образом. Импульсы с выхода генератора 10 импульсов через открытый элемент И 5 поступают-на вход счетчика 4, на вход младшего разряда сумматора 7 и на управляющий вход блока элементов И 6. При этом содержимое счетчика 4 увеличивается от нуля до максимального значения, а на выходе цифроаналогового преобразователя 3 образуется линейно нарастающее напряжение. Каждый.импульс с генератора 10 импульсов, прошедший элемент И 5, осуществляет добавление к содержимому сумматора единииы и удвоенного (за счет связей со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов между счетчиками 4 и сумматором 7) содержимого счетчика 4 на- предыдущем такте, в результате чего в сумматоре 7 получается значение квадрата От количества пришедших на счетчик 4 импульсов. В моменты сравнения линейно нарастающе- го напряжения с входными напряжениями каналов на выходе элементов 1 сравнения возникают импульсы, которые поступают на блок 2 приоритета. В эти же моменты времени в сумматоре 7 получаются в цифровом виде значения квадратов от величины кода в счетчике 4, который пропорционален величине входного напряжения. При этом блок приоритетов 2 по второму