Цифровой функциональный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06F17/17 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и автоматике и может быть использовано для формирования цифровых сигналов, отображающи заданные функции методом кусочнолине ной аппроксимации, в частности для получения функции обратной величины в устройстве для измерения коэффициента ошибок. Известен цифровой аппроксиматор, содержащий сумматор текущего значения выходной цифровой функции, дешифраторы номера участка аппроксимации, блок памяти коэффициентов накло на, счетчики входной импульсной последов атель ности. В данном устройстве заданная цифровая функция формируется за счет сум1 рования в сумматоре текущего значения функции импульсной последовательности, поступающей с выхода счетчика, с импульсами, поступающими из блока памяти коэффициентов наклона участков аппроксимации i . Однако болыиой аппаратурный объем Обусловлен необходимостью иметь емкость счетчика входных импульсов, равной наибольшему преобразуемому числу. Наиболее близким к предлагаемому является цифровой функциональный преобразователь, содержащий реверсивный, счетчик, блок дешифратора, первый элемент ИЛИ и счетчик с переменным коэффициентом пересчета, причем выходы реверсивного счетчика подк.шочены к выходам блока дешифраторов, выходы которого соединены со входами первого элемента ИЛИС217. Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как оно позволяет формировать только такие функции, приращения которых не превосходят приращений аргумента. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства . Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее реверсивный счетчик, блок дешифратора, первый элемент ИЛИ и счетчик с переменным коэффициентом пересчета, причем выходы реверсивного счетчика подключены к входам блока дешифратора, выходы которого соединены со входами первого элемента ИЛИ. Дополнительно введены генератор импульсов, кольцевой счетчик, коммутатор, тригrep, элемент И- и второй элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, первый и второй входы которого подключены соответственно ко входу устройства и выходу счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход элемента И соединен с первым и третьим входами коммутатора,второй и четвертый входы которого соединены с входом устройства и-выходом счетчика с переменным коэффициентом пересчета соответственно, управляющий вход коммутатора подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй выходы коммутатора соединены со счетными входами реверсивного счетчика и счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом кольцевого счетчика, выходы которого соединены со входами второго элемента ИЛИ и счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выходы реверсивного счетчика соединены с выходами преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содерлсит генератор 1 импульсов, триггер 2, элемент 3 И, ;коммутатор 4,реверсивный счетчик 5, блок б дешифраторов, элемент 7 ИЛИ, кольцевой счетчик 8, счетчик 9 с переменным коэффициентом пересчета,элемент 10 ИЛИ.

Устройство работает в двух режимах, определяемых положением коммутатора 4.

В первом режиме при каждом импульсе сформированном генератором 1, на входы счетчиков подается серия импульсов, причем число Импульсов в серии определяется номером участка аппроксимации. Тем самым устройство аппроксимирует участки функций, на которых приращения функций больше приращений аргумента. Во втором режиме импульсы генератора 1 непосредственно поступают на счетчик 9 с переменным коэффициентом пересчета, используемый в данном режиме в качестве делителя, а с выхода его, поделенные в п раз в зависимости от номера участка аппроксимации, поступают на вход реверсивного счетчика 5. Таким образом, во втором режиме устройство аппроксимирует медленные участки функций, приращения которых равны или меньше приращений аргумента.

В зависимости от наклона аппроксимирующей функции f(х)коммутатор 4 может находится в одном из двух состояний. Если приращения uf(x) на данном участке аппроксимации больше единицы при каждом единичном приращении аргумента Лх, то коммутатор 4 скоммутирован таким образом, что

счетчики .5 и 9 параллельно подключены к выходу элемента И 3.

В этом режиме после появления каждого входного импульса (т.е. при каждом приращении б х) на выходы счетчиков от генератора 1 через элемент И 3 подается серия импульсов, частота следования которых выбирается значительно большей, чем максимально возможная частота входных импульсов. На п импульсе серии, соответствующем установленному в счетчике 9 коэффициенту пересчета, на выходе этого счетчика появляется импульс переноса, который устанавливает триггер 2 в исходное состояние и тем самым прекращает дальнейшее п-рохождение импульсов на входы счетчиков. Таким образом,при каждом единином изменении аргумента х функция f(x) получает приращение &f(x) п до тех пор, пока f(x) находится в пределах одного участка аппроксимации. При переходе f(x)Ha следуюидай участок аппроксимации граница участка фиксируется соответствующим де- шифратором 5, единица в кольцевом счетчике 8 сдвигается на один разряд и в счетчике 9 устанавливается следующий коэффициент пересчета, соответствующий заданному наклону f(x) следующего участка аппроксимации. Если аппроксимируемая функция имеет участки с приращениями uf(x) меньше единицы, то при-, прохождении этих участков коммутатор 4 коммутируется таким образом, что счетчики 9 и 5 включены последовательно, и входные импульсы подаются на вход счетчика 9.

В этом режиме f(x) изменяется на единицу при изменении аргумента на п, причем п определяется номером участка аппроксимации.

Для аппроксимации возрастающих функций реверсивный счетчик 5 испол зуется в режиме сложения, а для ап проксимации убывающих функций - в режиме вычитания.

Предлагаемое устройство является универсальным преобразователем, позволяющим имитировать широкий класс функциональных зависимостей, что отличает его от ранее известных, и может найти применение для формирования цифровых сигналов, отображающих заданные функции методом кусочно-линейной аппроксимации.

Формула изобретения

Цифровой функциональный преобразователь, содержащий реверсивный счетчик,.блок дешифраторов, первый элемент ИЛИ и счетчик с переменным коэффициентом пересчета, причем выходы реверсивного счетчика подключены к входам блока дешифраторов, выходы которого соединены со входами первого элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности воспроизведения функций с приращениями, превосходящими приращения аргумента, в него введены генератор импульсов, кольцевой счетчик, коммутатор, триггер, элемент И и второй элемент ИЛИ причем выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходов триггера, первый и второй входы которого подключены соответственно ко входу устройства и выходу счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход элемента И соединен с первым и третьим входами коммутато ра, второй и четвертый входы которог соединены с входом устройства и выходом счетчика с переменным коэффициентом пересчета соответственно, управляющий вход коммутатора подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй выходы коммутатора соединены со счетными входами реверсивного счетчика и счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом кольцевого счетчика, выходы которого соединены со входами второго элемента ИЛИ и счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выходы реверсивного счетчика соединены с выходами преобразователя. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 427465, кл. Н-ОЗ К 13/02, 1972. 2, Авторское свидетельство СССР 415798, кл. Н 03 К 13/00, 1972.

ВхоЗ управления