Функциональный преобразовательчиСлА иМпульСОВ B цифРОВОй КОд Советский патент 1981 года по МПК G06F7/62 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧИСЛА

ИМПУЛЬСОВ В циФРово;й код

Устройство относится к цифровой измерительной и вычислительной технике, в частности к устройствам Лунк ционального преобразования временной импульсной последовательности в цифровой код. Известен функциональный преобразо ватель для получения степенных завис мостей, содержащий генератор опорной частоты, элементы И и ИЛИ, делитель частоты, триггер, первый счетчик импульсов, соединенный счетньам Входом с выходом первого элемента И, а разрядными выходами - с первыми входами элементов И переноса первой группы, второй счетчик импульсов, разрядные выхода которого соединены с первыми входами элементов И переноса второй группы, и блок управления, подключенный выходами соответственно к пер вому входу первого элемента И,, к входам управления реверсом второго счетчика и к первому входу элемента ИЛИ f . . . Недостатком устройства является узкий класс воспроизводимых . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий первый суммирующий счетчик. триггер, генератор опорной частоты, элемент задержки и блок управления Р3 Недостатком известного устройства является невозможность воспроизведения класса функций вида X Х Y k (-) k Цель изобретения является расширение класса воспроизводимых функций за счет возможности вычисления функций вида -А ГПоставленная цель достигается тем, что в устройство содержащее первый суммирующий счетчик, реверсивный счетчик первый сумматор-вычитательг две группы элементов И с элементами ИЛИ на въкоде и делитель частоты, причем выходы первого .суммирующего счетчика и реверсивного счетчика подключены к первым входам элементов И соответственно первой и второй групп, вход . первого суммирующего счетчика срединем с выходом первого сумматорэ-вычитателя, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, дополнительно введены второй руммирующий счетчик, вычитающий счетчик, третья и четвертая группы элементов И, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй сумматор-вычитатель, коммутатор h блок управления, содержащий инвертор, формирователь импульсов и два ключа, первые входы которых подключены к источнику питания, а вторые - к шине нулевого потенциала, выход первого ключа подключен к управляющему входу коммутатора, выход второго клю ча - к выходу суммирования и через инвертор ко входу вычитания, реверсивного счетчика, вход Формирователя импульсов соединен со входом блока управления, а выход формирователя им пульсов подключен к входу вычитающего счетаика и второму входу первого сумматрра-вычитателя, при этом выходы разрядов вычитающего счетчика под ключены ко вторым входам элементов И первой и второй групп, выходы элементов И второй группы через второй .элемент ИЛИ подключены ко входу второго суммирующего.счетчика и пергюму входу второго сумматора-вычитателя, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, входы ко торого соединены с выходами элементов И третьей группы, первые и вторые входы элементов И которой соединены соответственно с выхЬдами первого и второго суммирующих счетчиков выход второго сумматора-вычитателя соединен с первым входом коммутатора второй вход которого соединен с выхо дом делителя частоты, вход которого соединен с выходом четвертого элемен та ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И четвертой группы, первые и вторые входы элементов И которой соединены соответственно с выходами первого суммирующего счет чика и реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом коммутатора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из реверсивного счетчика 1, вычитающего счет.чика 2 ,. суммирующих счётчиков, 3rii 4 ,, группы элементов И 5, б, 7 и 8, сумматоров-вычитателей 9 и 10, делителя 11 частоты, коммутатора 12, блока 13 управления, элементов ИЛИ 14, 15, 16 и 17. Устройство работает следующим образом. Перед началом преобразования в счетчиках 1 и 3 записываются соответ cTBei Ho начал11ные числа а и a-j, счетчик 4 обнуляется, а в счетчик 2 записывается число ,, равное коэффициенту пересчета счетчиков. С началом преобразования на вход устройства начинают поступать импульсы преобразуемой последовательности, общее количество которых равно х. Если dx - приращение входного потока, а dxjjfj - приращение потока на выходе группы элементов 5, то приращение потока dx на выходе сумматоравычитателя 9 в режиме суммирования равно dx + dx dxQj, формируется двоичным умножителем на счетчиках 2 и 3 где а - коэффициент пересчета счетчиков;х - число, записанное в процессе Преобразования во втором счетчике. Поскольку счетчик 2 вычитающий и в нем предварительно было записано число а , то -X,, а - X Учитывая уравнения (1), (2) и (3) получаем выражение 3fn- 2 Интегрируем вырахсение 4) и с учетом начальных условий получаем X Если.с выхода блока 13 управления на управляющий вход коммутатора 12 поступает сигнал разрешения прохождения на вход реверсивного счетчика сигнала с выхода сумматора-вычитателя 10, то приращение импульсного потока на входе счетчика 1 равно сумме приращений потоков, сформированных соответствен-, но двоичными умножителями на счетчиках 1 и 2, 3 и 4. dx. + dx,, dx jjУчитывая выражения (5), (6), (7 и (8) получаем

dx,.dx,) .(S) V m V dm

При работе счетчика 1 в режиме сложения число в последнем увеличивается в соответствии с уравнением

г а +J (1 + lu--)dx, (10)

т 1, решением которого является к х S.( -ъ При работе счетчика -1 в ре/симе вычитания- х а,(Т. aj Окончательное выражение для зави , + симости видау 1 /( имеет вид V-. Если на управляющий вход коммутатор 12 поступает разрешение прохождения сигнала с вцхода делителя 11 частот то приращение импульсного потока на входе счетчика 1 определяется выражением. а„ где W1/rt - коэффициент передачи дёли .теля 11 частоты. Решением уравнения (13) с учетом уравнения (4) является следующее в рджение Знак показателя степени определя ется как и в предыдущем случае режи мом работы реверсивного счетчика. Таким образом, устройство может реализовать степенную функцию с дро ным отрицательным или положительным показателем, а также функциональную JL 5. зависимость вида у Устройство может найти применение при линеаризации характеристик частотных датчиков, которые описываются подобными трансцендентными выражения ми. Применение предлагаемого фуккциовального преобразователя в линеарйзаторахпозволяет значительно сократить аппаратурные затраты, по сравнени1« с линеаризаторами, основанными на методах кусочно-линейной или кусочно-нелинейной аппроксимации, повысив при этом точность и надежность данных устройств,

Таким образом, технико-экономическая эффективность от внедрения данного устройства обусловлена сокращеoнием аппаратурных затрат, повышением . точности и надежности линеаризаторов частотных датчиков. Формула изобретения Функциональный преобразователь числа импульсов в цифровой код, содержащий первый, суммирующий счетчик, реверсивный счетчик первый сумматорвычитатель, две группы элементов И, два элемента ИЛИ и делитель частоты, причем выходы первого суммирующего счетчика и реверсивного счетчика подключены к первым входам элементов И соответственно первой и второй групп, вход первого суммируга1пс го счетчика соединен с выходом первого сумматора-вычитателя, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых Лункций за счет возможности получения Лункций вида Y в него введены второй суммирующий счетчик, вычитающий счетчик, третья и четвертая группы элементов И, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй сумматор-вычитатель, коммугатор и блок управления, содержащий инвертор, формирователь импульсов и два ключа, первые входы которых подключены к источнику питания, а вторые - к шине нулевого потенциала, выход первого ключа подключен к управляющему входу коммутатора, выход второго ключа - к выходу суммирования и через инвертор ко входу вычитания реверсивного счетчика, вход формирователя импульсов соединен со входом блока.управления, а выход Аормирователя импульсов подключен к входу вычитающего счетчика и второму входу первого сумматора-вычитателя, при этом выходы разрядов вычитающего счетчика подключены ко вторым входам элементов И первой и второй групп, выходы элементов И второй группы через второй элемент ИЛИ подключены ко входу второго суммирующего счетчика и первому входу второго сумматоравычитателя, .второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выхоами элементов И третьей группы, negвые и вторые входы элементов И которой соединены, соответственно с вых дами первого и второго суммирующих счетчиков, выход второго сумматоравычитателя подключен к первому входу кo 4мyтaтopa, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, рход которого соединен с выходом ч твертого элемента ИЛИ, в)соды ko-i торого соединены с выходами элемен- . тов И четвертой группы, первые и вторые входы элементов И которой соединены соответственно с выxoдa /ra первого суммирующего счетчика и реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 553629, кл. G Об F 7/38/ 1977.