Многоканальный цифро-аналоговыйВычиСлиТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06J1/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к гибридным вычислительным устройствам, и может быть использовано для реали.зации нелинейных зависимостей в управляющих системах и гибридных вычислительных устройствах. Известно устройство, содержащее аналоговый вычислительный блок, подключенный через аналого-цифровой , преобразователь к цифровому вычислителю, управляемому блоком определения знака. Цифровой вычислитель через буферное запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу аналогового вычислителя 1 . . Однако это устройство работает в следующем режиме, что приводит к большому времени вычисления и невозможности вычисления нескольких функций одного или нескольких аргументов а также организации многоканального вычислителя. Известно устройство C2J, наиболее близкое по технической сущности к изобретению и содержащее запоминающее устройство, выходы которого через усилитель считывания, коммутатор группы вентилей и логических схем определения знака подключены к цифроаналоговым преобразователям. Бы - ходы регистра адреса подсоединены к запоминающему устройству и через цифроаналоговый преобразователь ко входам схем сравнения, другие входы которых подключены к аналоговому вычислителю непосредственно и через второй коммутатор. Выходы схем сравнения управляют вентилями. Управление устройством осуществляется блоком управления. Недостатком этого устройства является невозможность вычисления нелинейных преобразований от двух аргументов. Наличие аналогового вычислительного блока снижает точность и уменьшает надежность устройства. Цель изобретения - расширение класса решаеьых задач, повышение точности и надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок синхронизации, два коммутатора, регистр, два блока сравнения и цифроаналоговьй преобразователь, выход которого является выходом вычислителя, введены генератор псевдослучайных чисел, счетчик тактов, блок формирования импульсов констант, элемент

ИЛИ, три функциональных преобразователя, генератор пачки импульсов, счечик результата и сдвиговый регистр, выходы которого соединены со входами цифроаналорового преобразователя. При выходы первого коммутатора подТйлючены ко входам регистра, выходы которого соединены со входами блока синхронизации, первой группой входов первого и второго блоков сравнения, выходы которых соединены со входами соответственно первого и второго функциональных преобразователей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами втор9го коммутатора, выходом подключенного к первому входу счетчика результата, выходы которого подсоединены ко входам сдвигового регистра, первый вход которого связан с выходом генератора пачки импульсов. Вход этого генератора подключен к выходу .элемента ИЛИ, первый вход которого объединен со вторыми входами счетчика результатов и сдвигового регистра и подключен к выходу счетчика тактов, вход которого объединен со входом генератора псевдослучайных чисел и подключен к первому выходу блока синхронизации, второ выход которого соединен с управляющими входами трех функциональных преобразователей. Первый выход генератора псевдослучайных чисел соединен со вторыми группами входов первого и второго блоков сравнения и с первым входом блока формирования импульсов констант, а второй выход генератора псевдослучайных чисел подключен ко второму входу блока формирования импульсов констант, выходы которого соединены со входами третьего функционального преобразователя, выходом связанного с третьим входом второго коммутатора, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации четвертый выход которого соединен с управляющи входом первого коммутатора, входы которого являются входами вычислителя; а второй вход элемента ИЛИ входом считывания вычислителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема функциональных преобразователей, один из вариантов реализации.

Устройство содержит первый коммутатор 1, статический регистр 2, первый блок 3 сравнения, второй блок 4 сравнения, генератор 5 псевдослучайных чисел, блок б формирования импульсов констант, блок 7 синхронизации, первый 8, второй 9 и третий 10 функциональные преобразователи, второй -коммутатор 11, счетчик 12 тактов счетчик 13 результата, сдвиггиоций регистр 14, цифроаналоговый преобразователь 15, элемент ИЛИ 16, генератор 17 пачки импульсов.

Работает устройство следующим образом.

Сигналом с первого выхода блока 7 синхронизации производятся выбор информации от одного из источников и запись ее в регистр 2. Информация содержит две переменные х и у. Переменная х с помощью блока 3 сравнения и генератора 5 превращается в псевдослучайный поток импульсов р(х), в котором число импульсов за период генератора 5 пропорционально числу X. Аналогичное преобразование производится в блоке 4 сравнения с переменной у. В блоке 6 формируются псевдослучайные потоки импульсов констант, в которых число импульсов за период Генератора 5 пропорционально константам, заданным в блоке б заранее. Потоки импульсов р(х), р{у) . ..р(k). . . р(kn ) подаются в функциональные преобразователи 8, 9, 10, которые реализуют нужные функциональные преобразования (пример выполнения преобразователя для УS i пх у-cosx 4 (у ) приведен на фиг.2). Выходные потоки с преобразователей 8, 9, 10 через коммутатор 11 подаются на вход счетчика 13, который подсчитывает количество импульсов за период генератора 5. Момент окончания периода фиксируется счетчиком 12, сигналом переполнения которого производится запись результата из счетчика 13 в регистр 14, обнуление счетчика 13 и запуск генератора 17, формирующего пачку импульсов сдвига, которая сдвигает полученный п-разрядный результат на п разрядов и освобождает место для следующего результата.

Сигналом с третьего выхода блока 7 через коммутатор 11 подключается вторая функция, затем третья и т.д. После этого сигналом с первого выхода блока 7 через коммутатор 1 производится запись в регистр 2 информации отдругого источника, цикл вычислений повторяется так, как было описано. Сигнсшы с третьего выхода блока 7 управляют в три функциональных преобразователях 8, 9, 10 выборо знака, подключением тех или иных констант в зависимости от содержимого регистра 2.

После заполнения регистра 14 на выходе цифроаналогового преобразователя 15 получим напряжение, равное вычисленному значению первой функции от аргументов первого источника информации. По сигналу Считывание через элемент ИЛИ 16 производится пуск генератора 17, который осуществляет сдвиг регистра 14 на п разрядов. Таким образом, на выходе преобразователя 15 получается напряжение, равное значению второй функции от аргументов первого источника информации и т.д. Использование изобретения позвол расширить функциональные возможност устройства, повысить точность увели чением разрядности генератора 5,счет чика 13 и цифроаналогового преобра зователя 15, увеличить надежность исключением аналогового вычисления, а также тем, что примененное преобр зование входных данных в псевдослучайный поток импульсов устойчиво по отношению к сбоям, даже большое количество сбоев может привести лишь К уменьшению точности, а не к потер результата., Формула изобретения Многоканальный цифроаналОговьй вычислитель, содержащий блок синхронизации, два коммутатора, регистр, два блока сравнения и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом вычислите ля ,отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, повышения точности и надежности, в него введены генератор псевдослучайных чисел, счетчик тактов, блок формирования импульсов констант, элемент ИЛИ, три функциональных преобразователя, генератор пачки импульсов, счетчик результата и сдвиговый регистр, выходы которого .соединены со входами цифроаналогово го преобразователя, при этом выходы первого коммутатора.подключены ко входс1м регистра, выходы которого соединены со входами блока синхронизации, первой группой входов первого и второго блоков сравнения, выходы которых соединены со входами соответ ственно первого и второго функциональных преобразователей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго коммутатора, выход которого подключен к дервому входу счетчика результата, выходы которого подключены ко входам сдвигового регистра, первый вход которого соедине с выходом генератора пачки импульсов, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого объединен со вторыми входами счетчика результатов и сдвигового регистра и подключен к выходу счетчика тактов, вход которого объединен со входом генератора псевдослучайных чисел и подключен к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого соединен р управляющими входами трех функциональных преобразователей, первый выход генератора псевдослучайных чисел соединён со вторыми группами входов первого и второго блоков сравнений и с первым входом блока формирования импульсовконстант, а второй выход генератора псевдослучайных чисел подключен ко второму входу блока формирования импульсов констаят, выходы которого, соединены со входами третьего функционального преобразователя, выход которого соединен с третьим входом второго коммутатора, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации, четвертый .выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, входы которого являются входё1ми вычислителя, а второй вход элемента ИЛИ является входом считывания вычислителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №516062-, кл. G 06 D 1/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР . №504211, кл. G 06 а 1/00 (прототип).

KztfKjjOKfy}-