Цифровой функциональныйпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06F17/10 

(54 ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к йычислительной технике и приборостроению. Известен цифровой функциональный преобразователь, содержащий шифратор дешифратор и логические элементы iTlJ Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования. .; Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее первый- сумматор, три группы элементов И, два шифратора и первый дешифратор, выходы которого через первый шифратор подключены к информационным входам элементов И первой группы, а регистр аргумента, регистры сдвига, управляющий триггер, группу элементов ИЛИ и логические элементы И и ИЛИ pj .. Недостатком этого ЦПФ являетсй низкая точность преобразования, обус ловленная погрешностью кусочно-линейной аппроксимации при ограниченно числе узловых точек, т.е. при ограниченном объеме оборудования. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем что .в устройство, содержсщее первый сумматор, три группы элементов И, дв шифратора и первый дешифратор, выходы которого через первый шифратор под- ключены к информационным входам элементов И первой группы, дополнительно введены три дешифратора, два шифра:тора и два сумматора, при этом входы дешифраторов соединены со входом устройства, выходы второго, третьего и четвертого дешифраторов подключены ко входам соответствующих шифраторов, выходы второго, третьего и четвертого шифраторов подключены к установочным входам соответственно первого, второго и третьего сумматоров, информационные входы которых соединены с выходами элементов И одноименных групп, вьгходы первого и второго сумматоров, подключены к информационным входам элементов И соответственно второй и третьей групп, управляющие входы элементов И всех групп соединены со входом тактовых импульсов устройства. На чертеже представлена блок-схема преобразователя. Цифровой функциональный преобразователь содержит сумматоры 1-3, группы элементов И 4-6, дешифраторы 7-10 и шифраторы 11-14. Дешифраторы 7-10 совместно с шифраторами 11-14 представлясют из себя соответ ственно первый, второй, третий и че вертый преобразователи кодов, i Цифровой функциональный преобра зователь осуществляет кусочно-полиномиальную аппроксимацию функции преобразования. Аппроксимирующая фу ция иногда называется полиномиальным сплайном. Этот вид аппроксимации су щественно снижает степени полиномов и уменьшает общее количество информации в виде констант, хранящихся в преобразователях кодов при сохранении точности преобразования, а при сохранении объема оборудования повы шает точность преобразования, в том числе, уменьшается погрешность воепроизведения первой производной фун ции преобразования. На чГертеже представлен цифровой преобразователь для аппроксимации сплайнами 3-го порядка. Вычисление значения функции осуществляется с по мощью суммирования конечных разностей. Преобразование начинается с подачи кода аргумента на шины аргумента. При этом на выходах преобразователей кодов шифраторов 11-14 появляются коды значений конечных разностей третьего, второго, первого и нулевого порядка (последнее является значением самой функции в начальной точке) в узловой точке соответственно. Эти коды поступают на динамические установочные входы сумматоров 1и устанавливают начальные значения в последних. Затем на вход тактовых импульсов подаются импульсы, число которых соответствует коду аргумента{рав.но разности между текущим значением аргумента и узловой точкой. Эти импульсы вызывают многократные суммирования конечных разностей третьего порядка в сумматоре 1, при этом в последнем образуется текущее значение конечной разности второго порядка. Это значение суммируется с накопленной суммой в сумматоре 2, и в нем образуется текущее значение конечной разности первого порядка. Аналогично в сумматоре 3 образуется текущее значение функции преобразования. По окончании серии тактовых импульсов на выходах сумматора 3 имеется код функции преобразования, соответствующий значению функции при заданном значении аргумента. Формула изобретения Цифровой функциональный преобразователь, содержащий первый сумматор три группы элементов И, два шифратора и первый дешифратор, выходы которого через первый шифратор подключены к информационным, входам элементов И первой группы, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены три дешифратора, два шифратора и два.сумматора, при этом входы дешифраторов соединены со входом устройства, выходы второго, и четвертого дешифраторов подключены ко входам соответствующих шифраторов, выходы второго, третьего и четвертого шифраторов подключены к установочным входам соответственно первого, второго и третьего сумматоров, информационные входы которых соединены с выходами элементов И одноименных групп, выходы первого и второго сумматоров подключены к информационным входам элементов И соответственно второй и третьей групп, управляющиевходы элементов И всех групп соединены со входом тактовых импульсов устройства. Источники информации, принятые ВО:внимание при экспертизе 1.Смолов В. Б.н Фомичев В. С. Аналого-цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., Энергия, 1974, с. 191, рис. 8-4. 2.Там же, с. 196, рис. 8.5 (прототип).

Такт, импульсы

(x)