Кусочно-линейный функциональный преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. 61 2/1 8-2 06 Г 15/Э рнсоедииени ееударетввкиый комитет СССР вв двлвм изобрвтвнвй и открытий(72) Авторы ивобретени о Знамени рудового Крас ской и газовой И Я. Губкина Московский ордена нститут нефте.хим име) КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к област с входом преобр ыходами - с пер входом тозоват еля,ми входа аз ныл и вычислительной техники, в ч кусочно-линейным чнсло-нмпкциональным преобразователям тен кусочно-линейный функпи преобразователь, содержащие делители частоты, блоки мати и элеарщ его ленто ностиым фунИзве рупп а выходом сдом счетчика числ ву с вх уч гии, подключенного к входам дещифра тков аппроксима ными выходами зря ьный ляем й уп- памя- счет- ов гора, пер ко вто- руцпыходы к ходам эвыходь е инены орого подключены ментов И первой элементов И втор входами элемента фраторы, элементы задержки, мент ИЛИ и группы элемент ти, дещ чики, э причег пы со гру 1 ЛИ всеоб енного выходом к выходуя 3). ова ы, нт х устройств15твие, огня участонструк- очностных Известен также функциональный преобразователь, содержащий делитель частот блок памяти, счетчик, дешифратор, элеме ИЛИ и две группы элементов И 21 .Общими недостатками данныявляются пониженное быстродейсраниченное временем переключенков аппроксимации, и сложность ктивной реализации при высоких ттребованиях.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кусочцолинейцый фуцкциоцяльцый преобразователь. содержащий делитель частоты, соединенный Одним из недостатков данного устройства является пониженное быстродействие ограниченное временем по рекл юч ения участков аппроксимации, которое состопг из времени срабатывания триггера, времени переключения счетчика н задержки переключения дещифратора. Йругим недостатком является сложность конструктивной реализации при повыщенных требованиях цо точности функционального преобазовяция (пооядка 0,1 - 0,01,), котораяопрецеляегся в основном сложностью цешифрагора.Целью изобретения является повышение бысгропействия преобразователя и упроще-. ние его реализации при повышенных тре бованиях по точности преобразования.С этой целью в кусочно-линейный функциональный преобразователь дополнительно введены регистр, реверсивный счетчик, группа элементов И и элемент ИЛИ, сое- Ю циненный входами с выходами элементов И первой группы и подключенный выходом к счетному вхоцу реверсивного счетчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми выходами дещифратора,5 а разрядные выходы подключены". к первым входам элементов И дополнительной группы, соединенных вторыми входами с выходом старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко 20 вторым входам элементов И второй группы.На чертеже изображена блок-схема преобразователяя.Преобразователь содержит пелигель часготы 1, счетчик числа участков аппрокси мации 2, дешифратор 3, первую Я и вторую 5 группы элементов И, основной элемент ИЛИ 6, цополнигельный элемент ИЛИ 7, реверсивный счетчик 8, дополнительную группу элементов И 9 и регистр 10. ЗцРабота устройства осуществляется следующим образом. Перец началом цикла делитель и счетчик числа участков аппроксимации 2 устанавливаются в нулевое состояние, а в реверсивный счетчик 8 и регистр 55 10 записывается коц, равный ординаге .конца первого участка аппроксимации. Одновременно с дешифратора 3 на первую группу элементов И 4 попаегся коп, равный модулю разности приращений функции на втором 4 О и первом участке. Если при этом функция имеет положительную вторую производную, то разрешение с выхода дещифрагора 3 подается на вход управления суммированием реверсивного счетчика 8; если вторая проИзводная имеет отрицательное значение, то управление поступает на вход управления вычитанием, На участок, гце вторая производная функции равна нулю, счетный вхоц реверсивного счетчика 8 блокируется.Длина участков аппроксимации задается емкостью делителя 1, При поступлении на вход функционального преобразователя числа импульсов, равного аГсциссе конца пер 55 вого участка аппроксимации, на выход последнего пройдет количество импульсов, равное ординате конца первого участка аппроксимации, а в реверсивный счетчик 8 запишется число импульсов, равное приращению функции па втором участке аппроксимации. Импульс переполнения делите,ля 1 записывает единицу в счетчик числа участков аппроксилиции 2 и поступает на группу элементов И 9, в результате код реверсивного счетчика, соответствующий коэффициенту наклона второго участка аппроксимации, переписывается в регистр 1 О. Новое значение в счетчике числа участков аппроксимации 2 дает на выхоце дещифратора 3 значение кода, равное модулю разности приращений функции на третьем и втором участках аппроксимации. В дальнейшем работа элементов преобразователя повторяется.Таким образом, функциональный преобразователь моделирует заданную функцию методом кусочно-линейной аппроксимации. Как следует из принципа действия предложенного устройства, задание коэффициента наклона на новом участке осуществляется путем перезаписи кода из реверсивного счетчика в регистр 1 О. Следовательно, задержка переключения участков аппроксимации в данном устройстве складывается из задержки в целителе 1, группе элементов И 9 и регистре 1 0 и является меньшей величиной, чем время переключения участков аппроксимации в известных устройствах. другим важным преимуществом настоящего преобразователя является уменьшение объема цещифрагора. В известных устройствах значение кода на выходе дещифратора равно приращению функции на паннал участке аппроксимации. В предложенном устройстве значение кода на выходе дещифратора определяется разностью приращений функции на соседних участках аппроксимации. Ъазанная разность приращений имеет значение на один-пва порядка меньше значения самого приращения функции. Это обстоятельство поцтверждаегся тем, что приращение функции на некотором отрезке определяется значением первой производной, а разность приращений - значением второй производной. Дпя наиболее распространенных функций х 1 х, 1 ах, 1/х (часто встречающихся в расходомегрии) при целочисленных значениях аргумента величина второй произвсдной меньше первой. Таким образом,в предложенном устройстве существенно сокращается разрядность выходного кода дещифрагора и, слеповагельно, уменьшается количество элементов, необходимых для его построения.Формула изобретения 6585 Кусочно-линейный функциональный преобразователь, содержащий делитель частоты, соединенный входом с входом преобра зователя, разрядными выходами - с первыми входами элементов И двух групп, а выходом старшего разряда - с входом счетчика числа участков аппроксимации, подключенногр разрядными выходами к 10 входам аещифратора, первые выходы которого подключены ко вторым входам элементов И первой группы, причем выходы элементов И второй группы соединены с входами элемента ИЛИ, подключенного вы ходом к выходу преобразователя, о г л и -а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя и упротдения его реализации при повьпценных требованиях по точности преобразования, 29 в него дополнительно введены регистр, ре 66 ЬЬерсивный счетчик, группа элементов 11 ч элемент ИЛИ, соединенный входами с выходами элементов И первой группы и подключенный выходом к счетному входу реверсивного счетчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми еыходами дещифрагора, а разрядные выходы подключены к первым входам элементов И аополнигельной группы, соединенных вторыми входами с выходом старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко вторым входам элементов И второй группы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР % 469213, кл. Н 03 К 13/20, 1973.2, Авторское свидетельство СССР % 570532, кл, й 06 Р 15/34, 1975.3. Авторское свидетельство СССР М. 552623, кл, й 06 Я 7/26, 1975.Составитель С. КазиновРедактор Н. Веселкина Техред М. Петко Корректор В. СиницкаяЗаказ 2059/45 Тираж 779 Подписное11 НИ 11 ПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, .Раушдкая наб д. 4/5филиал 11 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4