Устройство для вычисления показателя экспоненциальной функции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) С 06 С 7/24 504 С 06 Р 7 НИЯ Т ВТОРСКОМУ СВ ки А СССР1980,СССР1983 СТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО зобретение отно автоматики и и и может бытОКА ЛЕНИЯУНКЦИИ ЗАТЕЛЯ(57) Иластитехни ьной вано числите использ аай СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Патент фРГ В 2206967,кл. С 06 С 7/24, 194.Авторское свидетельствоУ 824230, кл. С 06 С 7/24,Авторское свидетельствоВ 1129611, кл. С 06 Р 7/556 при исследовании процессов различной физической природы, которые описываются экспоненциальной функцией. Изобретение позволяет определять показатель экспоненциальной возрастающей и убывающей функции за время ее измене" ния между двумя эталонными значения-. ми. Устройство содержит два пороговых элемента, два генератора одиноч" ных импульсов, два КБ-триггера, Б- триггер, делитель частоты, преобразователь аналог-длительность импульса, четыре коммутатора, два регистра сдвига, сумматор, сумматор-вычитатель, счетчик, группу элементов индикации,элемент ИЛИ, пять элементов И, дваэлемента НЕ, элемент задержки, блок управленияУстройство работает в двух режимах, 4 ил.70 рого соединен с входом задания видаэкспоненциальной функции устройства,первый и второй информационные входытретьего ключа соединены соответственно с шиной логического нуля устройства и с выходом элемента НЕ блока управления, вход которого подключен к шине логического нуля устройства, выход третьего ключа соединенс управляющими входами первого ивторого коммутаторов и с первым входом пятого элемента И, выход третьего элемента И блока управления соединен с первым информационным входом третьего коммутатора, управляющий вход которого соединен с прямымвыходом второго КЯ-триггера и первымвходом третьего элемента И, второйинформационный вход узла сравнениясоединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединенс выходом сумматора-вычитателя, выходвторого ключа соединен с К-входомЯ-триггера, Я-вход которого соединен с выходом пятого элемента И, подключенного вторым входом к выходувторого генератора одиночных импульсов, выходы первого и второго пороговых элементов соединены соответственно с первыми информационнымивходами первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с входами запуска первого и второго генераторов одиночных импульсов, вторые информационные входы первого и второго коммутаторов соединены соответственно свыходами первого и второго элементовНЕ, входы которых подключены соответственно к выходам второго и первогопороговых элементов, информационныйвход первого регистра сдвига соединен с выходом четвертого коммутатора, управляющий вход которого подключен к прямому выходу Я-триггера,выход сумматора соединен с вторым информационным входом третьего коммутатора и с первым информационным входомчетвертого коммутатора, второй информационный вход которого соединенс информационным входом второго регистра сдвига и выходом сумматоравычитателя, прямой и инверсный выходы Я-триггера соединены с входамиуправления знаком суммирования сумматора-вычитателя,первый и второй инфор -мационные входы которого подключенысоответственно к выходу второго регистрасдвига и к выходу третьего коммутатора,17 12707 первого и второго регистров сдвига, установочные входы которых соединены с шиной логического нуля устройства, выход второго элемента И соединен с счетным входом счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами группы элементов индикации, информационный вход устройства соединен с первыми входами первого и второго пороговых элементов и с информационным входом преобразователя аналог-длительность импульса, выход которого подключен к четвертому входу первого элемента И, второй вход первого порогового элемента соединен с входом первого эталонного напряжения устройства, вход второго эталонного напряжения которого соединен с вторым входом второго порогового элемента, прямой выход первого КЯ-триггера соединен через элемент задержки с первым входом четвертого элемента И выход которого подключен к информационному входу делителя частоты, соединенного выходом с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска преобразователя аналог-длительность импульса, инверсный выход второго КЯ-триггера соединен с вторымЗО входом четвертого элемента И третий вход которого подключен к выходу второго ключа, выход первого генератора одиночных импульсов подключен к второму входу элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью расширения области примене- ния путем вычисления показателя возрастающей или убывающей экспоненциальной функции, в него введены сумч40 матор-вычитатель, первый, второи, третий и четвертый коммутаторы, Я- триггер, пятый элемент И, первый и второй элементы НЕ, а блок управления содержит второй коммутатор, третий элемент ИЛИ, третий элемент И,45 третий ключ и элемент НЕ, причем выходы с первого по и-й распределителя импульсов соединены с информационными входами второго коммутатора блока управления, управляющий вход которого соединен с входом кода установившегося значения напряжения устройства, выходы второго коммутатора блока управления через третий элемент ИЛИ соединены с первым входом третьего55 элемента И блока управления, соединенного вторым входом с выходом третьего ключа, управляющий вход кото 1270770,Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул, Проектна Заказ 6244/51 Тираж 671 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Раомитета СССРоткрытийая наб д, 41 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при исследовании процессов различной физической при" роды, которые описываются экспоненциальной функцией.Целью изобретения является расширение области применения путем вычисления показателя возрастающей или убывающей экспоненциальной Функции.На Фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для вычисления показателя экспоненциальной функции; на Фиг.2 - структурная схема блока управления; на фиг.З - структурная схема узла сравнения; на Фиг.4 - временные диаграммы убывающей и возрастающей экспоненциальной функции) .Устройство для вычисления показа теля экспоненциальной Функции содержит пороговые элементы 1 и 2, генераторы 3 и 4 одиночных импульсов, КБ-триггеры 5 и 6, Б-триггер 7, делитель 8 частоты, преобразователь 9 аналог-длительность импульса, коммутаторы 10-13, регистры 14 и 15 сдвига, сумматор 16, сумматор-вычитатель 17, счетчик 18, группу элементов 19 индикации, элемент ИЛИ 20, элементы И 21-25, элементы НЕ 26 и 27, элемент 28 задержки, блок 29 управления,инФормационный вход 30 устройства, входы 31 и 32 первого и второго эталонного напряжения соответственно. 70770 Блок 29 управления (Фиг,2) содержит генератор 33 импульсов, распределитель 34 импульсов, коммутаторы 35 и Зб, узел 37 сравнения, элементы ИЛИ 38-40, элементы И 41-43 элемент НЕ 44, элемент 45 задержки, ключи 46-48, информационный вход 49 вход 50 кода останова, вход 51 кода установившегося значения напряжения, входы. 52 и 53 задания режима работы, вход 54 задания вида экспоненциапьной функции выходы 55-61 блока управления. Узел 37 сравнения (фиг.З) содержит 1 К-триггеры 62 и 63, элементы И 64 и 65, элемент ИЛИ-НЕ 66, элементы НЕ 67 и 68, информационные входы 69 и 70, вход 71 синхронизации, вход 72 сброса, выходы 73 превышения 74 равенства и 75 принижения эталонного кода. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство для вычисления показателя экспоненциальной функции работает следующим образом,В исходном состоянии ключ 46 блока 29 управления подключает выход генератора 33 импульсов к входу элемента ИЛИ 39 и к входам установки вноль делителя 8 частоты и счетчика18. Последовательность тактовых импульсов генератора 33 импульсов поступает через ключ 46 и элемент ИЛИ39 блока 29 управления на К-входытриггеров 5 и 6, устанавливая их внулевое состояние. На выходе ключа 47блока 29 управления в исходном состоянии действует сигнал логическогонуля, который, поступая на тактовыевходы генератор 3 и 4 одиночных импульсов, блокирует их работу.Единичный сигнал инверсного выхода триггера 5 поступает на входы управления установкой кода регистров14 и 15 сдвига и обеспечивает установку их в нулевое состояние, таккак их установочные входы подключенык входу логического нуля устройства.Триггеры 5 и 6 нулевым сигналом прямого выхода блокируют соответственно элементы И 21, 24 и И 22, 23.Триггер 7 находится в нулевом состоянии в результате предшествующегоцикла работы устройства. После установки устройства в исходное состояниеключом 48 блока 29 управления задают1возрастающую или убывающую экспоненциальную функцию,В реядме вычисления показателяубывающей экспоненциальной функциивида П = П е , где П - начальноезначенйе входного напряжения;показатель экспоненциальной функции;с - время,на выходе ключа 48 действует сигнал логического нуля, блокирующий элемент И 43 в блоке 29 управления.В режиме вычисления показателявозрастающей экспоненциальной функции вида П = П (1-е ), где Пустановившееся значение входного напряжения, на выходе ключа 48 действует с выхода элемента НЕ 44 сигналлогической единицы, который поддерживает в открытом состоянии элементИ 43 блока 29 управления.В режиме вычислений показателявозрастающей экспоненциальной функцииустройство работает следующим образом,12707 В режиме вычисления на выходе ключа 46 действует сигнал логического нуля, а клкчом 47 блока 29 управления подключают выход элемента 45 задержки к тактовым входам генерато ров 3 и 4 одиночных импульсов и к К-входу триггера 7, На входы 31 и 32 устройства от источников эталонных напряжений подают два задающих уровня эталонного напряжения Б и Б1 7 (фиг.4).На коммутаторе 35 блока 29 управления, выполненного например, в виде электронного коммутатора, управляемого по входу 50 или в виде клавиш ного переключателя, устанавливают двоичный код,пропорциональный разности уровней напряжений Ц -БНа коммутаторе 36 блока 29 управления, выполненного аналогично комму татору 35, устанавливают двоичный код, пропорциональный установившемуся значению входного напряжения Ц.Генератор 33 импульсов блока 29 управления формирует последовательность тактовых импульсов частоты Й, из которых и-разрядный распределитель 34 импульсов формирует и последовательностей импульсов частоты Й/и и сдвинутых друг относительно друга на 30 время 1/и. Коммутатор 35 или 36 в единичных разрядах заданного двоичного кода подключает выход соответствующего разряда распределителя 34 импульсов к Одному из вхо-З 5 дов элемента ИЛИ 38 или 40. После установки заданных значений двоичных кодов на коммутаторах 35 и 36 на выходах элементов ИЛИ 38 и 40 формируются последовательные двоичные коды, 40 пропорциональные соответственно значениям напряжений Н - Б и Б , Эти и-разрядные двоичные коды действуют с периодом повторения и/1 или в и тактов. .45Выходной сигнал каждого разряда распределителя 34 импульсов совпадает с моментом считывания соответствующего разряда двоичного кода с выходов регистра 14 и 15 сдвига, содержащих каждый по и разрядов.Последовательность импульсов первого разряда распределителя 34 импульсов, поступающая по выходу 58 блока 29 управления на входы элемен тов И 21 и 23, совпадает по времени со сдвигом первого (младшего) разряда двоичных кодов в регистрах 14 70 4и 15 сдвига. Последовательность импульсов последнего и-го разряда распределителя 34 импульсов, поступающая на входы элементов И 41 и 42,совпадает по времени со сдвигом последнего и-го разряда двоичных кодовв регистрах 14 и 15 сдвига. Из последовательности импульсов и-го разряда распределителя 34 импульсов спомощью элемента 45 задержки на длительность тактового импульса формируется последовательность импульсов,задающая конец каждого цикла работыустройства, период повторения которого составляет и тактов.В режиме вычисления возрастающейэкспоненциальной функции на информационный вход 30 устройства подаетсяаналоговый сигнал, изменяющийся позакону 0 = П (1-е "),В исходном состоянии на выходахпороговых элементов 1 и 2 действуютсигналы логической единицы, а на выходе элементов НЕ 26 и 27 - сигналылогического нуля, которые через коммутаторы 10 и 11 поступают соответственно на входы запуска генераторов3 и 4 одиночных импульсов.В режиме вычисления возрастающейэкспоненциальной функции сигнал логической единицы выхода элемента НЕ44 через ключ 48 поступает на управляющие входы коммутаторов 10 и 11и на вход элемента И 25,Как только входное напряжение, действующее на информационном входе 30 устройства, достигает уровня эталонного напряжения Б, (фиг.4), на выходе порогового элемента 2 устанавливается сигнал логического нуля, формирующий на выходе элемента НЕ 26 сигнал логической единицы, который через коммутатор 10 запускает генератор 3 одиночных импульсов, Выходной импульс генератора 3 одиночных импульсов устанавливает триггер 5 в единичное состояние и через элемент ИЛИ 20 запускает преобразователь 9 аналог- длительность импульса. Единичный сигнал прямого выхода триггера 5 снимает блокировку элемента И 21 и спустя время задержки элемента 28 задержки, равное длительности тактового импульса, открывает элемент И 24, через который на вход делителя 8 частоты поступает через ключ 47 последовательность импульсов вы1270770 5хода элемента 45 задержки блока 29управления.На выходе преобразователя 9 аналог-длительность импульса Формируется импульс, длительность которогопропорциональна аналоговому сигналу,действующему на информационном входе 30 устройства. С выхода элементаИ 21 на первый вход сумматора 16 по"ступает последовательность импульсов Опервого разряда распределителя 34импульсов, количество которых пропорционально длительности выходного импульса преобразователя 9 аналог-длительность импульса. 15При нулевом состоянии триггера 7коммутатор 13 подключает информационный вход регистра 14 сдвига к выходу сумматора 16, который за время п тактов по каждому импульсу на 20его первом входе увеличивает наединицу младшего разряда двоичныйкод, сдвигаемый под действием синхронизирующих импульсов генератора 33импульсов блока 29 управления, с выхода регистра 14 сдвига. В результатек моменту окончания действия импульса на выходе преобразователя 9 аналог-длительность импульса в регистре 14 сдвига формируется двоичный зокод, значение которого пропорционально текущему значению напряжения, действующему на информационном входе 30устройства.Триггер 7 в нулевом состоянииподдерживает единичным сигналом инверсного выхода сумматор-вычитатель7 в режиме суммирования, При нулевом состоянии триггера б коммутатор12 подключает выход элемента И 43 щоблока 29 управления к входу сумматора-вычитателя 17, который за время и тактов увеличивает двоичныйкод, сдвигаемый с выхода регистра 15сдвига под действием импульсов генератора 33,29 управления, на величину двоичного кода, заданного на коммутаторе 36 блока 29 управления,Двоичный код результата суммирования сумматором-вычитателем 17 сдви бгается под действием импульсов генератора 33 блока 29 управления в регистр 15 сдвига.,Таким образом, в регистре 15 сдвига накапливается двоичный код суммы,1 Я , который пропорционален величинеП Б, где Я " количество циклов вычислений. бВ это время в регистре 14 сдвига накапливается двоичный код, значение которого пропорционально интегралу от аналогового сигнала возрастающей экспоненциальной Функции, действующей на информационном входе 30 устройства. Коэффициент деления делителя 8 частоты выбирается таким образом, чтобы период следования выходных импульсов делителя 8 частоты был больше длительности выходного импульса преобразователя 9 аналог- длительность импульса для максимального уровня напряжения на информационном входе 30 устройства. Поэтому очередной импульс на выходе делителя 18 частоты сформируется после окон чания действия импульса на выходе преобразователя 9 аналог-длительность импульса. Выходной импульс делителя 18 частоты через элемент ИЛИ 20 вновь запускает преобразователь 9 аналог- длительность импульса, который вновь Формирует импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна текущему значению напряжения на информационном входе 30 устройства, На пер- вый вход сумматора 16 через элемент И 21 вновь поступает пачка импульсов первого разряда распределителя 34 импульсов блока 29 управления, количество импульсов в которой пропорционально длительности выходного импульса преобразователя 9 аналог-длительность импульса, Сумматор 16 к двоичному коду предыдущего значения экспоненциальной функции, сдвигаемому с выхода регистра 14 сдвига под действием тактовых импульсов, прибавляет количество импульсов, пропор" циональное текущему значению экспоненциальной Функции, а результат суммирования записывается, начиная с младшего разряда, в регистр 14 сдвига под действием тактовых импульсов генератора 33 блока 29 управления. Таким образом, в регистре 14 сдвига накапливается двоичный код, значение которого пропорционально интегралу от аналогового сигнала возрастающей экспоненциальной функции, действующей на. информационном входе 30 устройства.В дальнейшем устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не сработает пороговый элемент 1 при достижении входного напряжения на информационном входе 30 уровня эта 127077034 импульсов блока 29 управления проходит через элемент И 41 или 42, эле мент ИЛИ 39 на К-входы триггеров 5 и 6 и устанавливает их в нулевое состояние, 5Триггер 6 в нулевом состоянии блокирует элементы И 22 и 23 и счет показателя экспоненциальной функции в счетчике 18 прекращается, а группа элементов 19 индикации индицирует цифровое значение показателя возрастающей экспоненциальной функции В том, что в счетчике 18 устанавливается численное значение показателя возрастающей экспоненциальной функ- "5 ции можно убедиться из рассмотрения следующего соотношения; Ф 0,( - )- Б с 1 с = Б - УЬх где Б - количество промежутков Ь 1,на которые разбит интервал времений -СИз соотношения (2) следует, что Г0 Б-ЕУ, =М (0-0 ),(3) до где М = 1/дС - масштабный коэффийциент.Если масштабный коэффициент Мучесть при установке .двоичного кода разности Б - У на коммутаторе 352блока 29 управления и выбрать его ИГй пК(4) где 2 - тактовая частота генератора 33 импульсов; К - коэффициент усиления делителя 8 частоты; и - количество разрядов регистров 14 и 15 сдвига то при достижении условиягде 1 и С - моменты времени пере 2.хода входным напряжением уровнейУ и 112 соответственно,25Если разбить интервал времени-е на равные промежутки дизамейить интеграл его приближеннымзначением по формуле прямоугольников,то выражение (1) примет следующий ЗОвид:(5)узел 37 сравнения блока 29 управления останавливает процесс вычисления показателя Ж возрастающей экспоненциальной Функции, а величина показатЮ- ляфиксируется в счетчике 18,В режиме вычисления показателя убывающей экспоненциальной функции вида Ц = 0 егде 0 - начальноер о ф означение входного напряжения, устройство работает следующим образом. На выходе ключа 48 блока 29 управления действует сигнал логического нуля, который блокирует элементы И 25, И 43 и переключает коммутаторы 1 О и 11 в состояние, при котором выходы пороговых элементов 1 и 2 подключаются соответственно к входам запуска генераторов 3 и 4 одиночных импульсов, Блокировка элемента И 25 обеспе чивает сохранение триггером 7 нулево. го состояния, что обеспечивает режим суммирования в сумматоре-вычитателе 17.В режиме вычисления показателя экспоненциальной функции входы 31 и 32 эталонных напряжений подключают к источникам эталонных напряжений, задающих два уровня эталонного напря. жения 0 и 0 а на информационный вход 30 устройства подается аналоговый сигнал, изменяющийся по экспоненциальному закону 0 , = У е фф гдеМ о ф Б - начальное значение входного наопряжения;- показатель экспоненциальной Функции; С - время.В исходном состоянии на выходах пороговых элементов 1 и 2 действуют сигналы логического нуля. Как только входное напряжение, действующее на информационном входе 30, достига" ет первого уровня эталонного напряжения У, срабатывает пороговый элемент 1, на выходе которого формируется сигнал логической единицы. Выходной сигнал порогового элемента 1 через коммутатор 10 запускает генератор 3 одиночных импульсов, на тактовый вход которого с выхода ключа 47 блока 29 управления поступает последовательность импульсов. Выходной импульс генератора 3 одиночных импульсов устанавливает триггер 5 в единичное состояние и через "элемент ИЛИ 20 запускает преобразователь 9 аналог- длительность импульса, На прямом вы 1270711ходе триггера 5 формируется сигналлогической единицы, снимающий блокировку элементов И 21 и 24, Последовательность импульсов первого разряда распределителя 34 импульсов блока 29 управления поступает через элемент И 21 на первый вход сумматора 161так как на выходе преобразователя 9аналог-длительность импульса формируется импульс, длительность которого 10пропорциональна аналоговому сигналу,действующему на информационном входе30 устройства,На первый вход сумматора 16 поступает количество импульсов, пропорциональное длительности выходного импульса преобразователя 9 аналогдлительность импульса. Сумматор 16за время п тактов, где и - количество разрядов регистра 14 сдвига по 20каждому импульсу на его первом входе,увеличивает на единицу младшего разряда двоичный код, сдвигаемый поддействием синхронизирующих импульсовгенератора 33 импульсов блока 29 управления с выхода регистра 14 сдвига, Последовательный двоичный код свыхода сумматора 16 за время и тактов записывается через коммутатор 13в регистр 14 сдвига под действием зосинхронизирующих импульсов генератора 33 импульсов блока 29 управления.В результате к моменту окончания действиц импульса на выходе преобразователя 9 аналог-длительность импульса в ре 35гистре 14 сдвига формируется двоичный код, значение которого пропорционально текущему значению напряжения,действующему на информационном входе30 устройства.40Сигнал логической единицы прямоговыхода триггера 5 через элемент 28задержки на длительность тактовогоимпульса снимает блокировку элементаИ 24, через который на информационный 45вход делителя 8 частоты поступает последовательность импульсов с выхода 56блока 29 управления, Коэффициент де-ления делителя 8 частоты выбираетсятаким образом, чтобы период следования выходных импульсов делителя 8частоты был больше длительности выходного импульса преобразователя 9аналог-длительность импульса для максимального уровня напряжения на информационном входе 30 устройства, Поэтому импульс на выходе делителя 8частоты сформируется после окончания70 12 действия импульса на выходе преобразователя 9 аналог-длительность импульса. Выходной импульс делителя 8 частоты через элемент ИЛИ 20 вновь запускает преобразователь 9 аналог- длительность импульса, который вновь формирует импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна текущему значению напряжения на информационном входе 30 устройства, На первый вход сумматора 16 через элемент И 21 вновь поступает пачка импульсов выхода 58 блока 29 управления, количество импульсов в которой пропорционально длительности выходного импульса преобразователя 9 аналог-длительность импульса. Сумматор 16 к двоичному коду предыдущего значения экспоненциальной функции, сдвигаемому с выхода регистра 14 сдвига под действием синхронизирующих импульсов выхода 60 блока 29 управления, прибавляет количество импульсов, пропорциональное текущему .значению экспоненциальной функции, а результат суммирования в виде п-разрядного двоичного кода записывается через коммутатор 13, начиная с младшего разряда, в регистр 14 сдвига под действием синхронизирующих импульсов выхода 60 блока 29 управления.В дальнейшем устройство работает аналогичным образом, а в регистре 14 сдвига накапливается двоичный код, значение которого пропорционально интегралу от аналогового сигнала экспоненциальной функции, действующей на информационном входе 30 устройства, Так будет продолжаться до тех пор, пока не сработает пороговь 1 й элемент 2 второго уровня эталонного напряжения У . В этом случае на вы 2ходе порогового элемента 2 формируется сигнал логической единицы, который запускает генератор 4 одиночных импульсов, на тактовом входе ко" торого действует последовательность импульсов выхода 56 блока 29 управленияВыходной сигнал генератора 4 одиночных импульсов устанавливает триггер 6 в единичное состояние, при котором сигнал инверсного выхода триггера 6 блокирует элементы И 21 и 24, а сигнал его прямого выхода снимает блокировку элементов И 22 и 23.К моменту установки триггера 6 ,в единичное состояние в регистре 14 ,сдвига накапливается двоичный код,(8) зна ение которого пропорционально интегралу от аналогового сигнала экспоненциальной.функции за интервал времени между событиями перехода входного аналогового сигнала экспоненциальной функции через первый и второй уровни эталонного напряжения, Так как элемент И 21 блокируется триггером 6после установкиего в единичное состояние, то. двоичный код регистра 14сдвига циркулирует без изменения с выхода на его информационный вход через сумматор 16, коммутатор 13, атакже поступает через коммутатор 12.последовательно во времени, начинаяс младшего разряда, на вход сумматора-вычитателя 17, на второй вход которого под действием синхронизирующих импульсов выхода 60 блока 29 управления сдвигается начальный нулевой двоичный код регистра 15 сдвига,За каждые и тактов работы устройства,где и - количество разрядов регистров 14 и 15 сдвига, выполняется один цикл суммирования двоичных кодов регистров 14 и 15 сдвига, Посколькувыход сумматора-вычитателя 17 соединен с информационным входом регистра 15 сдвига, то в регистре 15 сдвига накапливается двоичный код, равныйЗО произведению количества циклов суммирования на величину двоичного кода регистра 14 сдвига, В это время десятичный счетчик 18 выполняет подсчет количества циклов суммирования сумматором-вычитателем 17, так как через каждые п тактов на его информационном входе действует импульс первого разряда распределителя 34 импульсон блока 29 управления, поступающий через элемент И 22, Так будет продолжаться до тех пор, пока двоичпый код регистра 15 сдвига не достигнет заданного коммутатором 35 блока 29 управления двоичного .кодаДвоичный код регистра 15 сдвигается под действием синхронизирующих импульсов выхода 60 блока 29 управле ния через сумматор-вычитатель 17 и элемент И 23 на вход 29 блока управления, где сравнивается с заданным значением.Если двоичный код в регистре 15 сдвига достиг или превысил заданное значение, то блок 29 управления выра-с 5 батывает на выходе 57 сигнал, который сбрасывает триггеры 5 и 6 в нулевое состояние, при котором элемен 770 14ты И 2 1-24 блокируются и вычисление показателя экспоненциальной функции заканчивается,В счетчике 18 Фиксируется значение показателя убывающей экспоненциальной Функции, которое индицируется группок элементов 19 индикацииПредлагаемое устройство вычисляет показатель убывающей экспоненциальной функции на основании соотношенияаБ е сс= - (е " -е в )=-. --(6)-Д П -Д -Я П ЦА Из соотношения (5) следует, чтопоказатель экспоненциальной функцииравен Пц = г - - -1 -"с 1,При достижении условия,У (Е Ц е ")3(Б-Ц 2)1 где М= 1/ьС - масштабный коэффийциент,Последовательный узел 37 сравнения блока 29 управления останавливает процесс вычисления показателя Кэкспоненциальной функции, величинакоторого Фиксируется в счетчике 18.Масштабный коэффициент определяетсяиз соотношения (4).Узел 37 сравнения (фиг.3) блока 29управления работает следующим образом,В исходном состоянии триггеры 62и 63 находятся в нулевом состоянии,в которое их устанавливает черезкаждые и тактов последовательностьимпульсов выхода элемента 45 задержки блока 29 управления, поступающаяна вход 72 сброса. На синхронизирую"щие входы триггеров 62 и 63 по входу 71 поступает последовательностьтактовых импульсов генератора 33 импульсов блока 29 управленияКаждые и тактов узел 37 сравненияосуществляет поразрядное сравнениедвух последовательных двоичных кодов, поступающих, начиная с младшего разряда,на информационные входы69 и 70.Если на входе 70 действует сигнал логической единицы, а на входе69 - сигнал логического нуля, то навыходе элемента И 64 Формируетсясигнал логической единицы, устанавливающий триггер 62 в единичное состояние и сбрасывающий триггер 63 внулевое состояние,Если на входе 70 действует сигнал 5логического нуля, а на входе 69 -сигнал логической единицы, то на выходе элемента И 65 формируется сигнал логической единицы устанавливающий триггер 63 в единичное состояние и сбрасывающий триггер 62 в нулевое состояние,В случае комбинаций кодов 00 и 11на входах 70 и 69 на выходах элементов И 64-65 действуют сигналы логического нуля, а триггеры 62 и 63сохраняют предшествующее состояние.Если двоичный код, поступающий повходу 73 превышает двоичный код, действующий на входе 69, то спустя и 20тактов триггер 62 находится в единичном состоянии и на выходе 73 действует сигнал логической единицы.В случае равенства двоичных кодовтриггеры 63 и 62 сохраняют нулевое Бсостояние и на выходе элемента ИЛИНЕ 66 формируется сигнал логическойединицы. Если двоичный код на входе70 меньше двоичного кода на входе 69,то спустя и тактов триггер 63 находится в единичном состоянии и на выходе 75 действует сигнал логическойединицы,формула изобретенияУстройство для вычисления показателя экспоненциальной Функции, содержащее первый и второй пороговые элементы, преобразователь аналог-длительность импульса, первый и второй генераторы одиночных импульсов, первый и второй КЯ-триггеры, сумматор, первый и второй регистры сдвига, счетчик, группу элементов индикации, де литель частоты, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, элемент задержки и блок управления, содержащий генератор импульсов, распределитель импульсов, первый 0 коммутатор, узел сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, элемент задержки, первый и второй ключи, при этом выход генератора импульсов соединен с входом распределителя импульсов, выходы с первого по и-й которого (где и - разрядность регистров сдвига) соединены с информационными входами первогокоммутатора, управляющий вход которого соединен с входом кода остановаустройства, выходы первого коммутатора через первый элемент ИЛИ блокауправления соединены с первым информационным входом узла сравнения,вход сброса и тактовый вход которогосоединены соответственно с выходомэлемента задержки блока управленияи выходом генератора импульсов, и-йвыход распределителя импульсов соединен с первыми входами первого ивторого элементов И блока управления,вторые входы которых соединены с выходами соответственно равенства ипревышения эталонного кода узла сравнения, выходы первого и второгоэлементов И блока управления соединены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ блока управления,третий вход которого соединен с выходом первого ключа, подключенногоинформационным входом к выходу генератора импульсов, и-й выход распреде"лителя импульсов через элемент задержки блока управления соединен синформационным входом второго ключа,управляющие входы ключей соединеныс входом задания режима работы устройства, выход второго ключа соединен с тактовыми входами первого ивторого генераторов одиночных импульсов, выходы которых соединеныс Б-входами соответствующих КЯ-триггеров, К-входы которых соединены свыходом второго элемента ИЛИ блокауправления, первый выход распределителя импульсов соединен с первымивходами первого и второго элементовИ, вторые входы которых соединенысоответственно с инверсным и прямымвыходами второго КЯ-триггера, прямойвыход первого КБ-триггера соединен стретьим входом первого элемента И,инверсный выход первого КБ-триггерасоединен с входами управления устанонкой кода регистров сдвига, выходпервого элемента И соединен с первым входом сумматора, второй входкоторого соединен с выходом первого регистра сдвига, первый вход третьего элемента И соединен с прямымвыходом второго КБ-триггера, выходпервого ключа соединен с установочными входами счетчика и делителячастоты, выход генератора импульсовсоединен с входами синхронизации