Функциональный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06J3/00 G06G7/26 

(5) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для функционального преобразования цифровых сигналов в аналоговые. Известен цифроаналоговый многофун циональный преобразователь, содержащий регистры, цифроаналоговые линейные преобразователи, дешифраторы адреса и кода функции, группы элементов И, блоки памяти и выходной сумматор Cl}. Недостатками данного функционального преобразователя являются констр тивная сложность и ограниченная область применения, так как преобразователь не позволяет формировать производные аналогового сигнала на функ цию от цифрового сигнала. Наиболее близок к предлагаемому функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу эл мента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой группе адресных входов блока памяти, соединенного знаковым выходом со входом триггера знака, а цифровыми выходами - с первой группой входов преобразователя код - частота, подключенного второй группой входов к выходам разрядов первого счетчика, а а ходом - ко второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов - к информационным входам первого регистра, соединенного, выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока, а -управляющим входом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и втоjporo счетчиков, причем цифроаналого вый множительный блок соединен ана лотовым входом с шиной ввода аналогового сигнала, а выходом - со входом выходного операционного усилителя, а вторая группа входов блока сравнения кодов подключена к выходам разрядов аналого-цифрового преобразователя, соединенного входом с шиной ввода аргумента 2. Недостаток известного устройства - пониженная производительность при воспроизведении различных функций, что обусловлено сложностью пере настройки функционального преобразователя при переходе от одной воспроизводимой функции к другой. Цель изобретения - повышение производительности функционального преобразователя при воспроизведении раз личных функций цифрового аргумента. Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И и сметному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой группе адресных входов блока памяти, соединенного знаковым выходом со входом триггера знака, а цифровыми выходами - с первой группой входов преобразователя код-частота, подключенного второй группой входов к выходам разрядов первого счетчика, а выходом - ко вто рому входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов - к информационным входам первого регист ра, соединенного выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока, а управляющим входом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов пер вого и второго счетчиков, причем циф роаналоговый множительный блок соеди нен аналоговым входом с шиной ввода аналогового сигнала, а выходом - со входом выходного операционного усили теля, дополнительно введены второй и третий регистры и второй дешифратор, подключенный выходами ко второй группе адресных входов блока памяти, а входами - к выходам разрядов второго регистра, соединенного информационными входами с шиной ввода кода функции, а управляющим входом - с выходом старшего разряда второго счетчика и управляющим входом третьего регистра, подключенного информационными входами к шине ввода кода аргумента, а выходами разрядов ко второй группе входов блока сравнения кодов. На чертеже изображена блок-схема функционального преобразователя. Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И 2 и счетному входу первого счетчика 3, Выход старшего разряда счетчика 3 соединен со счетным входом второго счетчика 4, подключенного выходами разрядов через первый дешифратор 5 к первой группе адресных входов блока6 памяти. Блок 6 памяти соединен знаковым выходом со входом триггера 7 знака, а цифровыми выходами - с первой группой входов преобразователя 8 код-частота. Преобразователь 8 кодчастота подключен второй группой входов к выходам разрядов первого счетчика 3 а выходом - ко второму входу элемента И 2. Выход элемента И 2 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 9 подключенного входом управления реверсом к выходу триггера 7 знака, а выходами разрядов - к информационным входам первого регистра 10. Регистр 10 соединен выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока 11, а; управляющим входом - с выходом блока 12 совпадения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и второго счетчиков 3 и . Множительный блок 11 соединен аналоговым входом с шиной ввода аналогового сигнала у, а выходомс входом выходного операционного усилителя 13. Второй дешифратор Т подключен выходами к второй группе адресных входов блока 6 памяти, а входами - к выходам разрядов второго регистра 15- Регистр 15 соединен информационными входами с шиной ввода кода N. функции, а управляющим входом - с выходом старшего разряда счетчика 4 и управляющим входом третьего регистра 16. Регистр 16 подключен ин формационными входами к шине ввода кода Ny аргумента, а выходами разрядов - к второй группе входов блока 12 сравнения кодов. Функциональный преобразователь ра ботает следующим образом. Аргумент NX воспроизводимой функции в цифровой форме поступает на ин формационные входы регистра 1б, с вы ходов разрядов которого поступает на вторую группу входов блока 12 сравнения кодов. Управляющий выбором вое производимых функциональных зависимостей сигнал ) в цифровой форме поступает на информационные входы регистра 15 и через дешифратор воздействует на вторую группу адрес ных входов блока 6 памяти, обеспечивая тем самым выбор координатных при ращений, соответствующих требуемой н данный момент аппроксимирующей функции f(N), из числа М 2 (где m число разрядов кода N)) аппроксимирующих функций, координатные прираще ния которых записаны в блоке 6 памяти. Прямоугольные импульсы с выхода генератора 1 пересчитываются последе вательно включенными первым 3 и вторым 4 счетчиками. Быстрый счетчик 3 участвует в кусочно-линейной аппроксимации каждого участка заданной функции f.i(N)(), а медленный счетчик k служит для отыскания через дешифратор 5 в блоке 6 памяти текущих значений приращений ординат узлов аппроксимации этой функции. Сигналы с выходов разрядов счетчиков 3 и поступают на первую группу вхо дов блока 12 сравнения кодов. При ра венстве кодов на выходе регистра 16 и в счетчиках 3 и t на выходе бло ка 12 сравнения кодов формируется сигнал, поступающий на управляющий вход регистра 10 и разрешающий запись в него кода с выхода реверсивно го счетчика 9- Преобразователь 8 код частота, управляемый во второй группе входов выходами разрядов счетчика 3, а по первой группе входов - вы ходами блока 6 памяти, формирует на выходе сигнал разрешения счета, который поступает на вход элемента И 2, и разрешает прохождение прямоугольных импульсов с генератора 1 на счетный вход реверсивного счетчика 9 в зависимости от приращения соседних ординат, узлов аппроксимации заданной функции. TpPfrrep 7 знака подключен к знако вому выходу блока 6 памяти и управляет реверсом реверсивного счетчика Э. выходы разрядов которого управляют ключами цифроаналогового множительного блока 11 через регистр 10. Аналоговый вход блока 11 является входом аналогового сигнала и может быть использован для формирования произведения у.f(4x). Преобразователь 8 код-частота обеспечивает получение заданной крутизны каждого участка аппроксимирующей функции и работает в соответствии с логическим выражением .a- «-VfVav...v v V -5 V - О П 1п n-Q.-it где Ч - -fft - код на выходах разрядов счетчика 3; - код на цифровых выходах блока 6 памяти; и - выходной сигнал преобразователя 8 код-частота. Выход старшего разряда счетчика 4 подключен к управляющим входам второго 15 и третьего 16 регистров. Вследствие этого,, в моменты времени, соответствующие переполнению счетчиг ка 4, осуществляется перезапись цифрового аргумента NX и цифрового управляющего сигнала N. Генератор 1, первый 3 и второй k счетчики, дешифратор 5, блок 6 памяти, преобразователь 8 код-частота, элемент И 2, триггер 7 знака, реверсивный счетчик 9 осуществляют временную развертку кусочно-линейной аппроксимирующей функции. С помощью блока 12 сравнения кодов и регистра 10 происходит фиксация моментов равенства ординат временной и заданной функций для цифрового аргумента Nj, записанного в регистр 10. При этом код текущей ординаты функции f))(Nx), соответствующей входному аргументу ; Ny и управляющему коду N/y), поступает на цифровые входы цифроаналогового множительного блока 11 в моменты времени, когда равны код аргумента Ny на на выходах регистра 16 и изменяющийся код времени на входах счетчиков 3 и 4. В данные моменты времени ординаты временной функции и аппроксимирующей функции f){Nj() также равны. Таким образом, функциональный преобразователь, обеспечивает воспроизведение функциональной зависимости fj(Nx) и при необходимости производит ее умножение на аналоговый сигнал у. Обновление информации по шине ввода кода аргумента Nj( м шине ввода

кода функции N произвоу ится в конце каждого периода временной развертки, т.е. при переполнении счетчика Ц. Преимуществом предлагаемого функционального преобразователя в сравнении с известным является повышение производительности при воспроизведении различных функций за счет цифрового управления выбором воспроизводимых функциональных зависимостей, что позволяет осуществлять воспроизведение целого ряда функциональных зависимостей при практически мгновенной перенастройке преобразователя с одной зависимости на другую. Это создает предпосылки для широкого использования таких функциональных преобразователей в составе специализированных вычислительных устройств и гибридных вычислительных систем.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой группе адресных входов блока памяти, соединенного знаковым выходо м со входом триггера знака, а цифровыми выходами - с первой группой входов прес бразователя код-частота, подключенного второй группой: входов.к выходам разрядов первого счетчика, а выходом - ко второму вхоft элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов к информационным входам первого регистра, соединенного выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока, а управляющим входом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и второго счетчиков, причем цифроаналоговый множительный блок соединен аналоговым входом с шиной ввода аналового сигнала, а выходом - со входом выходного операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности функционального преобразовате/1Я при воспроизведении различных функций цифрового аргумента, в него дополнительно введены второй и третий регистры и второй дешифратор, подключенный выходами ко второй группе адресных входов блока памяти, а входами - к выходам разрядов второго

регистра, соединенного информационными входами с шиной ввода кода функции, а управляющим входом - с выходом старшего разряда второго счетчи,ка и управляющим входом третьего ре.гистра, подключенного информационными входами к шине ввода кода аргумента, а выходами - разрядов - ко второй группе входов блока сравнения кодов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

кл. G Об G 7/12, 1979 (прототип).

М,