Цифровой функциональный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК и О 06 Г 153 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского .комсомола(56) 1. Данчеев В.П. Цифро-частотные вычислительные устройства. М., "Энергияф, 1976, с. 57-58.2. Авторское свидетельство СССР 9666540,кл,б 06 Г 7/38, 1979(прототип (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФУНЕЦИОНАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый счетчик, выходы которого подключены к первым входам импульсно-потенциаль ных элементов И, вторые входы кото 09 А рых соединены с выходами второго счетчика, выходы импульсно-потенци-. альных элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, о т л .и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностейх за счет вычисления Функций у:ар к и 3: в :-, в него введены коммутатор,а В.к-аTумножитель частоты, информационный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход соединен с входом второго счетчика, первая и вторая группы информационных входов коммута. тора подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, третья группа информационных входов коммутатора соединена с установочными входами преобразователя, а вы.ходы коммутатора подключены к управляющим вхэдам умножителя частоты.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для линеаризации характеристик частотных датчиков.Известно устройство для вычисления функции :Г", содержащее управпяющий счетчик, схемы совпадения, схему сборки и счетчик-делитель, входкоторого является входом устройства,а выход каждого разряда счетчикаделителя соединен с информационнымвходом соответствующей схемы совпадения, управляющий вход которой подключен к выходу соответствующегоразряда управляющего счетчика, выходы всех схем совпадения подключены ко входам схемы сборки, выход которой подключен ко входу управляющего счетчика 1 1).Недостатком устройства являютсяузкие функциональные возможности.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому преобразователю является устройство длявычисления функции у:"содержащеепервый и второй счетчики, элементызапрета, элемент ИЛИ, третий счетчиксо счетйым и установочным входами,причем вход первого счетчика является входом устройства, выход каждого его разряда соединен с информационным входом Соответствующего элемента запрета, управляющий вход которого подключен к выходу соответствующего разряда второго счетчика,выходы всех элементов запрета соеди- .З 5нены со входами элемента ИЛИ, выходкоторого соединен со счетным входомтретьего счетчика, причем выходтретьего счетчика соединен со вхЬомвторого счетчика 23,40Недостатком этого устройства является невозможность вычисления Функции У=1"и Ф , что сужаетбКк-аК.функциональные возможности устройст- .45ва,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей засчет вычисления функций -а Х : И50 Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный преобразователь, содержащий первый счетчик, выходы которого подключены к первым входам импульсно-потенциальных элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго счетчика, выходы импульсно-потенциальных элементов И подключены к 60 входам элемента ИЛИ, введены коммутатор, умножитель частоты, информационный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход соединен с входом второго счетчика, первая и 65вторая группы информационных входов коммутатора подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, третья группа информационных входов коммутатора соединена с установочными входами преобразователя, а выходы коммутатора подключены к управляющим .входам умножителя частоты.На чертеже представлена структурная схема цифрового функционального преобразователя.Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 счетчики, импульсно-потенциальные элементы И 3, элемент ИЛИ 4, умножитель частоты 5, коммутатор б с группой 7 установочных входов.Устройство работает следующим образом.Перед началом преобразования в счетчик 2 записывается числос . Так как счетчик 1, элементы И 3 и эле-: мент И 4 представляют собой двоичнйй умножитель частоты, управляемый счетчик 2, то приращение Ьх импульсной последовательности х, поступающей на вход сяетчика 1, являющийся входом функционального преобразователя, вызовет на выходе элемента 4 приращение Ьг импульсной последовательности г, определяемое по Формуле Ья уЬх где у - текущее значение числа всчетчике 2,а - коэффициент пересчета счетчиков 1 и 2.Импульсная последовательность лпоступает на вход умножителя 5, управляющие входы .которого с помощьюкоммутатора б могут быть подключенылибо к группе установочных входов 7,либо к выходам соответствующих разрядов счетчика 1, В первом случае устройство работает аналогично прототипу и реализует функцию Ч=ЕхР . Ьущ хЬг(2) где х текущее чике 1, или с значение числа в счетучетом выражения (1)х у х (3)Ьх Рассмотрим случай, когда управляющие входы умножителя 5 подключены посредством коммутатора б к выходам соответствующих разрядов счетчика 1. При этом приращение Ьк импульсной последовательности л вызовет на выходе умножителя 5 приращение Ьу импульсной последовательности у, поступающей на вход счетчика 2(6) 15 откуда текущее значение у числа в счетчике 2, являющееся результатом преобразования,аМУ1- ах 20 Рассмотрим случай, когда управляющие входы умножителя,5 подключены посредством коммутатора 6 к выходам соответствующих разрядов счетчи- - ка:2; При этом приращение дг импульсной последовательности а вызовет на выходе умножителя .5 приращение Оу кспульсной последовательности у, .поступающей на вход счетчика 2.З 0 дкЗаказ 2767/61 Тираж 704Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Обозначив М = в и разделив переменные, получим Проинтегрировав (4) получим зависимостьу г х.х1 вУ - -Га: О ф Откуда текущее значение у числа всчетчике 2, являющееся результатомпреобразования Технико-зкономическую эффективность при использовании предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, получают за счет расширения Функциональных возможностей, функциональные возможйЬсти расширены за счет того, что пред-. лагаемый.преобразователь, наряду с вычислением Функции: р"1" вычисифххляет Функции р:с 1 Х "и .у= а 1/М-ах, тогда как базовый объект произво.-, дит вычисление только Функции 3:р.Предлагаемый преобразователь может быть применен в устДойствах автоматического управления производственными процессами, линеаризаторах, измерительных системах и в специализированных вычислительных комплексах.