Цифровой генератор колоколообразной функции

ОП ИСАН И ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Союз Советских Социалистических(6 авт, свид-ву лнительное 1) 2469082/18-2 2) Заявлено 29.03.77 аявки присоединением Государствениыи комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретени В, Л. Рвачев, В, А, Рвачев, В. М. Колодяжный,В, В, Органов и А, А. Дабагян Институт проблем машиностроения АН Украинской СС. Од анаивает ании 15 ора заключаизведения коИзобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в цифровых устройствах формирования и преобразования функций.Известны устройства, реализующие способ воспроизведения или аппроксимации функций, основанный на суммировании ряда сдвинутых один относительно другого сигналов колоколообразной формы 1 нако такие устройства реализуются на логовом принципе, который не обеспеч достаточной точности при фор миров колоколообразной функции.Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой генератор колоколообразной функции, содержащий элементы И, ИЛИ, дешифратор, счетчики, регистры, умножитель и сумматор, причем счетный вход первого счетчика подключен к шине тактовых импульсов, входы первого регистра являются информационным входом генератора колоколообразной функции, выходы второго регистра подсоединены к первой группе входов умножителя, выходы которого подключены к входам сумматора, выходы сумматора служат выходами генератора колоколообразной функции 2.Недостаток такого генератется в низкой точности воспролоколообразной функции. ОР КОЛОКОЛООБРАЗНОКЦИИ Цель изобретения - повышение точности генератора колоколообразной функции.Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор колоколообразной функции содержит триггер, постоянное запоминающее устройство и схему сравнения. Выход -го (1=1 - и, и - число информационных разрядов генератора колоколообразной функции) разряда первого регистра подключен к первому входу 1-го элемента И первой и второй групп элементов И, второй вход 1-го элемента И первой группы - к выходу 1-го разряда третьего регистра, второй вход 1-го элемента И второй группы и вход 1-го разряда третьего регистра - к 1-му выходу дешифратора, выход 1-го элемента И первой группы - к входу 1-го разряда второго регистра. Выходы элементов И второй группы через элемент ИЛИ подсоединены к счетному входу триггера и первому управляющему входу сумматора, второй управляющий вход которого подключен к выходу триггера, выходы первого и второго счетчиков - соответственно к первой и второй группе входов схемы сравнения, выход которой подключен к установочному входу первого и счетному входу второго счетчика. Адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами первого и второго счетчиков, выходы постоянного запоминающего устройства - с второй группой входов умножнтеля, выходы второго счетчика - с входамидешифратора.Функциональная схема цифрового генератора колоколообразной функции показанана чертеже.Она содержит первый регистр 1, первуюгруппу элементов И 2, элемент ИЛИ 3,триггер 4, второй регистр 5, сумматор 6,умножитель 7, постоянное запоминающееустройство 8, третий регистр 9, дешифратор 10, счетчик 11, схему 12 сравнения,счетчик 13, вторую группу элементов И 14.Генератор колоколообразной функцииработает следующим образом.Дискретные значения функции колоколообразной формы при заданном значенииаргумента получают в результате суммирования ряда произведений двоичных чиселпо следующему соотношению,и 1ар(х - 1) , ( - 1), р,+1 р,а, Ка=Ох (х - О,р,р р;)ф 1где х - значение аргумента, который представляется в двоичном коде в видеО.р,р,р.;р, - соответствующий разряд двоичногокода аргумента х;и - количество двоичных разрядов вкоде аргумента х;а; - постоянные коэффициенты.Двоичный код аргумента х хранится врегистре 1. Группа логических элементовИ 2 передает содержание регистра 1 в регистр 5. При этом последовательно передаются вначале все разряды регистра 1 (при1=0), затем все разряды без одного старшего разряда (при 1=1), без двух старших(1=2) и так далее, что обеспечивает форм ир ова ни е р азн ости х - О.ррр; без и р именения вычитателя. Потенциалы, управляющие элементами И 2 первой группы,снимаются с выходов регистра 9. Первоначальное состояние этого регистра - 1 вовсех разрядах. Затем в соответствии с состоянием второго счетчика 11, определяющим значение переменной 1, происходит последовательный сброс первого, второго идругих разрядов регистра 9 в состояние О,Формирование произведений а(х -- О РР" р 1)" происходит последовательнона умножителе 7. Количество умноженийразности (х - О.ррг".Р,) самой на себя ина коэффициенты а, при данном фиксированномхарактеризуется величиной К которая подсчитывается первым счетчиком 13.По достижении счетчиком 13 состояния второго счетчика 11 срабатывает схема 12сравнения, сбрасывающая счетчик й (13)в нулевое состояние и приводящая счетчик(11) в следующее состояние. Коэффициенты а;, последовательно выбираются изпостоянного запоминающего устройства 8. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 Сформированные произведения а,д(х -- О НР "Р,)" передаются при р;=1 на сумматор 6, где накапливается сумма, включающая промежуточные суммы по переменным й и 1. Значения р,=1 1-го разряда регистра 1 подаются на сумматор 6 через элементы И второй группы логических элементов и ИЛИ. При Р,=О суммирование запрещается, Элементы И 14 второй группы открываются потенциалами, снимаемыми с дешифратора 10, счетчика 11. При 1=1 потенциал появляется на первой выходной шине дешифратора, при 1=2 - на второй и так далее, выбирая таким образом последовательно двоичные разряды кода аргумента О,ррг".р ",р. Одновременно потенциалы на выходных шинах дешифратора устанавливают в О соответствующие разряды регистра 9, начиная с первого.Значения р; подаются на триггер 4 со счетным входом, который определяет знак произведений ар (х - О.РРР)" при дан НОМ 1,Преимущество данного генератора состоит в том, что в нем используется соотношение, позволяющее реализовать колоколообразную функцию такой формы, производные которой получаются в результате операции сжатия и растяжения исходной колоколообразной функции, Только такие функции обладают одновременно свойствами универсальности (способностью аппроксимировать функции с такой же погрешностью, которая имеет место при аппроксимации полиномами) и локальности (равенство нулю вне конечного интервала на осях) . Формула изобретенияЦифровой генератор колоколообразной функции, содержащий элементы И, ИЛИ, дешифратор, счетчики, регистры, умножитель и сумматор, причем счетный вход первого счетчика подключен к шине тактовых импульсов, входы первого регистра являются информационным входом генератора колоколообразной функции, выходы второго регистра подключены к первой группе входов умножителя, выходы которого подключены к входам сумматора, выходы сумматора являются выходами генератора колоколообразной функции, отличающийсяя тем, что, с целью повышения точности генератора колоколообразной функции, он содержит триггер, постоянное запоминающее устройство и схему сравнения, причем выход 1-го (1=1 - и, и - число информационных разрядов генератора колоколообразной функции) разряда первого регистра подключен к первому входу 1-го элемента И первой и второй групп элементов И, второй вход 1-го элемента И первой группы подключен к выходу 1-го разряда третьего регистра, второй вход 1-го элемента И второй группы и вход 1-го разряда третьего регистра - к 1-му выходу дешифратора,622071 Состави Бай Грузо ва едак Хмелевафедорова хред А. Камышнико оррек каз 1465/2НПО Изд.57 осударственного по делам 113035, Москва, Тираж 799омитета Совета Министров ССобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/5 Подписи ипография, пр. Сапунова, 2 Выход 1-го элемента И первой группы подключен к входу 1-го разряда второго ре. гистра, выходы элементов И второй группы через элемент ИЛИ подключены к счетному входу триггера и первому управляю щему входу сумматора, второй управляющий вход которого подключен к выходу триггера, выходы первого и:второго счетчиков подключены соответственно к первой и второй группе входов схемы сравне ния, выход которой подключен к установочному входу первого и счетному входу второго счетчика, адресные входы постоянпото загоминающего устройства подключены к выходам первого и второго счетчиков, выходы постоянного запоминающего уст. ройства - к второй группе входов умножителя, выходы второго счетчика - к входам деш ифр атор а. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР350015, кл, б 06 Г 7/26, 1970.2, Авторское свидетельство СССР504195, кл, Ст 06 Р 1/02, 1974.