Функциональный преобразователь для реализации функции вида

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3 Ш 6 06 Е 7/552 Д ИПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ з- ии и втоляеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЬЗЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИИ ВИДА 1/Хсодержащий первый и второй числоимпульсные умножители и вычитающийсчетчик, причем частотный вход устройства соединен с частотным входом первого число-импульсного умножителя, управляющие входы которого подключены к выходам соответствуюцихразрядов вычитаюцего счетчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных воможностей за счет реализации функцкак при Й=1, так и произвольнойдробной, в него введены первыйрой суммирующие счетчики, управ БОМЯЗ.Щ А мый делитель частоты, частотно-импульсный вычитающий блок и третий число-импульсный умножитель, причем управляющие входы третьего число- импульсного умножителя являются входом кода показателя степени устройства, выход первого число-импульсного умножителя соединен с частотным входом третьего число-импульсного умножителя, выход которого соединен с входом уменьшаемого частотно-импульсного вычитаюцего блока, вход вычитаемого которого соединен с выходом второго число-импульсного умно- жителя, управляющие входы которого подключены к соответствующим разрядным выходам первого суммирующего счет-Ф чика, вход которого соединен с частотным входом устройства, выход переполнения первого суммирующего счет-чика соединен с входом второго сум"мирующего счетчика, разрядные выходы которогоподключены к соответствую- Я щим входам управляемого делителя частоты, частотный вход которого соединен с выходом вычитающего блока, а выход - с частотным входом второго число-импульсного умножителя и входом вычитающего счетчика.Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в качестве развертывающего функционального преобразователя, в частности для внутрипериодного преобразования частоты импульсов в ее произвольную степень.Известен цифровой функциональныйпреобразователь, содержащий реверсивный и суммирующий счетчики, двегруппы элементов И переноса, дваделителя частоты, генератор опорнойчастоты, два элемента И, триггер,элемент задержки, элемент ИЛИ и блокуправления 13.15Обладая широкими функциональнымивоэможностями, данный функциональныйпреобразователь имеет весьма существенный недостаток - диапазон значений преобразуемого входного сигналачисло-импульсного кода не долженпревышать величины емкости суммирующего и реверсивного счетчиков.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяфункциональный преобразователь, содержащий два число-импульсных умножителя и вычитающий счетчик, причемчастотный вход преобразователя соединен с частотным входом первогочастотно-импульсного умножителя, выход которого подключен к частотномувходу второго число-импульсного умножителя, выход которого соединенс входом вычитающего счетчика, разрядные выходы которого подключены 35к соответствующим управляющим входампервого и второго число-импульсныхумножителей и образуют выход устройства 23.К недостаткам известного преобразователя относятся его узкие функцйональные возможности; он реализуеттолько преобразование типа 1/х,.где х - число поданных на его входимпульсов. 45Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетреализации функции как при 8=1, таки произвольной дробной,Поставленная цель достигаетсятем, что в функциональный преобразователь, содержащий первый и второйчисло-импульсные умножители и вычитающий счетчик, причем частотныйвход устройства соединен с частот-фным входом первого число-импульсного умножителя, управляющие входыкоторого подключены к выходам соответствующих разрядов вычитающегосчетчика, введены первый и второйсуммирующие счетчики, управляемый 60делитель частоты, частотно-импульсный вычитающий блок и третий числоимпульсный умножитель, причем управляющие входы третьего число-импульсного умножителя являются входом кода 65 показателя степени устройства, выход первого число-импульсного умножителя соединен с частотным входом третьего число-импульсного умножителя, выход которого соединен с вхо-дом уменьшаемого частотно-импульсного вычитающего блока, вход вычитаемого которого соединен с выходом второго число-импульсного умножителя, управляющие входы которого подключены к соответствующим разрядным выходам первого суммирующего счетчика, вход которого соединен с частотным входом устройства, выход переполнения первого суммирующего счетчика соединен с входом второго суммирующего счетчика, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам управляемого делителя частоты, частотный вход которого соединен с выходом вычитающего блока, а выход - с частотным входом второго число-импульсного умножителя и входом вычитающего счетчика.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого функционального преобразователя для реализации функций вида 1/хфункциойальный преобразователь содержит суммирующие счетчики 1 и 2, число-импульсные умножители 3-5, управляемый делитель б частоты, частотно-импульсный вычитающий блок 7 и вычитающий счетчик 8. Число-импульсный вход устройства соединен с входами счетчика 1 и число-импульсного умножителя 4, управляющие входя которого подключены к соответствующим разрядным входам вычитающего счетчика 8, а выход - к входучисло-импульс.ного умножителя 5, на управляющие входй которого подан код требуемого показателя степени, а выход под-, ключен к входу уменьшаемого частотно-импульсного вычитающего блока 7, Вход вычитаемого блока 7 соединен с выходом число-импульсного умножителя 3, управляющие входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами суммирующего счетчика 1, выход переполнения которого соединен с входом суммирующего счетчика 2, разрядные выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам управляемого делителя б частоты, вход которого подключе к выходу частотно-импульсного вычитающего блока 7, а выход - к входам вычитающего счетчика 8 и число-импульсного умножителя 3.функциональный преобразователь работает следующим образом.Перед началом работы суммирующий счетчик 1 находится в нулевом состоянии, В суммирующем счетчике 3 записана единица младшего разряда, а в вычитающем счетчикер 8 - начальное значение У(0)=1-21, где1083186 Р - число двоичных разрядов счетчиков 1, 2 и 8, число-импульсных умножителей 3 и 4 и управляемого делителя 6 частоты, На управляющие входы 5 -разрядного число-импульсного умножителя 5 подан код показа теля степени й= 2 /25, где 2 - натуральное. (Описание работы преобразователя ведется в терминах двоичных счетчиков, умножителей и делителей, хотя не исключено применение этих 10 элементов с произвольным основанием, например, десятичных ).Пусть на вход преобразователя начинает поступать последовательность импульсов с частотой дх. Управляемый числом У(к), 04 У 1, число-им- пульсный умножитель 4 реализует за- висимость Число-импульсный умножитель 3 реализует зависимостьа: а. ж)ЙгРгде М - целое число импульсов, записанное в суммирующем счетчике 1,Совместйое решение уравнений (1) - (5) дает удха=г м рМ ф 2 М 21Обозначим через Х = М +2 М 2 чисР ло поступивших на вход импульсов ( эа исключением начальных 2 Р) . Тог- да аг: у(х 1 ах,(1) где НЕ - приращения на выходе число 20импульсного умножителя 4;У(Х) - текущее число в вычитающемсчетчике 8.На выходе число-импульсного умножителя 5 образуется последовательность импульсов частотыащ:ВУах , (2)1а на выходе частотно-импульсного вычитающего блока 7 - последователь- ность частотыс:д ед(31 где д - частота потока приращений З 5 на выходе число-импульсного умножителя 3. Приращения с выхода вычитаю-, щего блока 7 поступают на вход управляемого делителя б частоты, реализующего зависимость 40 Уравнение, описывающее работу вычитающего счетчика 8, составлено с учетом веса 2 " его младшего разряда, приписываемого импульса частоты а Из (6 ) и (7) следует уравнение3 У с 3 Х- :-й (Ь)хрешение которого при заданных начальных условиях гР составляет результат функционального преобразования2 Р -М2 х 2 Р (9)Аргументом функции является число в суммирующих счетчиках 1 и.2 илиприближенное число импульсов, поступивших на вход преобразователя.Таким образом, предлагаемый преобразователь по сравнению с известным реализует функции как при йе 1,так и произвольной дробной,1 Ф= - , (мВЮ2Лгде М . - число переполнений сумчирующего счетчика 1, записанноев суммирующем счетчике 2. ВНИИПИ Заказ 1755/43 . Тираж 699 Подписноее е е е е е е е е е е ела е в е е е Ее е е ефилиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4