Цифровое дифференцирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G06F7/64 

(54) ЦИФРОВОЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

.I Изобретение относится к вычислвтепы ной техщпсе и может быть использовано в быстродействующих системах управления в которых необход11ма тгаформапия о производной от выходного сигнала ст:темы. Известно устройство для многократно го дифферешпфования входного сигнала fl} Недостатке устройства 1юляется высокая сложность, определяемая наличием большого числа решающих усилителей и малое быстродействие. Известно устройство, содержащее два регистра, сумматор и блок управления 2j Недостатком устройства является небольшое быстродействие. Цель изобретения - повышение бистро действия. Поставленная цель достигается тем, что цифровое дифферёнпируюшее устройство, содержащее первый, второй регист ры, первый сумматор, причем информациок ный вход устройства подключен к вкоду первого регистра, выход которого с входом второго регистра, выход которого подключен к первсму информацио ному входу первого сумматора, дополнательно введены третий, четвертый н пятый регистры и второй и третий сумматоры, причем выход второго регистра соеш1нен с входом третьего регистра, выход которого соединен с входам четвертого регистра, выход которого соединен с ннформационпыЕМ входом первого сум мат(фа, выход которого подключен к nej вому информапионному входу второго сумнматора, выход которого соединен с выходом устройства, е второй инфо{ ла1шонный вход - с выходом третьего сумматг ра, первый вход которого с выходом первого регистра, а второй вход с выходом пятого регистра, вход которого подключен к выходу четвертого регистра. В основу работы устройства положена следующая математическая заввсвмость: iHlillMii 93 где К масштабный коэф рициент, -( -ый момент отсчет сигнала в времени, 1 - номер выборки входного сигнала, 2и т число точек, участвующих в вычислении производной. Условием правильного вычисления производной является нахождение между наиболее удаленными точками отсчета не более экстремума. С достаточной степенью точности можно ограничиться двумя первыми слагаемыми. На чертеже представлена функциональная cii&Aa устройства. Устройство содержит регистры и сумматоры ;б - 8. Устройство работает следующим образом. Вхоаной Kott заносится в первый из регистров. Следующее значение кода вновь записывается в первый регистр, а предыдущее содержимое последнего переписывается во второй регистр и так далее. Таким образом, в любой момент i eмени во всех регистрах находятся последовательные значения выборок входного кода. Реалтюапия устройства, вьшолняюгае го вычисления производной по завнсимоо ти (1), требует одновременного использования пяти величин, четыре из которых непосредственно участвуют в вычислении. Выходы регистров 1 и 5 соединены с выходами сумматора 7, -а выходы регистров 2 и 4 - с входами сумматоpa 6. Выходы сумматоров 6 и 7 с соответствующим взаимным сдвигом на один разряд подаются на входы сумматора 8, на выходе которого образуется сумма, соответствующая величине производной. для сигнала, выборка которого {шходится в регистре 3. 24 Производная определяется по несколь ИМ выборкам, что позволяет достичь высокого быстродействия. Вместе с тем помехи не вызывают существе шсого изменения величины производной за счет интer рального ее определения. Формула изобретения Цифровое дифференцирующее устройство, содержащее первый, второй регистры, первый сумматор, гфичем информационный вход устройства подключен к входу первого pierHcrpa, которого соединен с входом второго регистра выход кот орого подключен к первс 1у информационному входу первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышешш быстродействия, оно содержит третий, четвертый и пятый регистры и второй и третий сумматоры, причем выход второго регшлра соединен с входом третьего регистра, выход которого соединен с входом чеТвертбго регистра, выход которого соединен с вторым ин(рмационным вхо дом первого сумматора, выход которого подключен к пёрвсяму информационному входу второго сумматора, выход которого соедввев с выходом устройства, а второй информационный вход - с выходом третьего сумматора, первый вход которого соедини с выходом первого регистра, а второй вход - с выходом пятого регистра, вход KOTopioro подключен к выходу четвертого регистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетепьство СССР № 568952, кл. GO6 F 7/18, 1975. 2.Автсфское свидетельство СССР № 729593, кл. G06 F 7/18, 1978. (прототип).

%