Устройство для воспроизведенияфункций

Сфефз Сфветскмк Сфцмалмстичаскмк Ресаублмк(22)Заявлено Э 0,05.79 (21) 2 ПЗз 22/18-24 Ж д с лрмсоедммеммем заяекм Ий(23) Прмормтет 6 06 Г 15/34 Гвсуларетвеняый аемнтет СССР яе дедам нзобретеннй н еткрмтнйОпублмковамо 2802 р 1, Вюллетемь Йв 6 Дата олублмкфваммя оммсеммя 28. 02. 61(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для развертывающего воспроизведения Функций на основе нелинейной аппроксимации и может найти применение в цифровых моделирующих устройствах, в специализированных вычислителях и т.д.Известно устроиство для воспроизведения Функций содержащее генератор,элемент И, триггер, регистры, цифровой нуль-орган, распределитель импульсов, схему совпадения, суюирующии регистр 1,недостатками известного устройства являются ограниченная дискретностьпредставленных переменных Х и 1 иограниченный класс решаемых задач,что не позволяет использовать его прирешении задач нелинейной аппроксимацки с требуемои точностью,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее генератор импульсов, ключ, делитель аргумента,счетчик аргумента, триггер, группуэлементов И, элемент ИЛИ, счетчик,делитель длины участка, счетчик участ.ков, счетчик результата, причем вьиодгенератора импульсов через ключ, де- Зц литель аргумента и счетчик аргумента подключен ко входу останова ключа, вход запуска которого соединен со входом устройства, выход ключа подключен ко входам счетчика и делителя длины участка, выход которого соединен с входом счетчика участков, выходы которого соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы элементов И которой соединены с выходами счетчика, выходы элементов И группы подключены к входам элемента ИЛИ, выход переполнения счетчика через триггер подключен ко входу элемента ИЛИ 1 . Недостатком является ограниченныи класс решаемых задач, а именно невозможность нелинейной сплайн-аппроксимации нелинейных Функций, т.е. аппроксимации, удовлетворяющей условию непрерывности до (-1) производной в узлах агпроксимаций (М - степень аппроксимирующего полинома).Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет нелинейной сплайн-аппроксимации нелинейных функций.Поставленная цель достигается тем, что в ус гройство, содержащее генератор импульсов, ключ, делитель1 О 20 ЗО 40 гдех - шаг изменения аргументами а угловои коэффициент на том жеучастке ранен К = ":а ЬХ 1 г -).и ЬХ и 5и Делитель 13 обеспечивает отсчет величины шага дх, а число в счетчике 14 в совокупности с триггером 10 обеспечивает необходимую величину углового коэфФициента. Действительно, на первом участке число н счетчике 14 равно нулю и на выход элемента 12 ИЛИ поступит число импульсов, равное Ь х/24 где е - разрядность счетчика 9,На втором участке на выход элемента 12 ИЛИ поступит число импульсов ь х/2 +дх/2 "или пгьх/2, где и - номер участка.Таким образом, число импульсов, поступающее на вход второго двоичного умножителя 8 равно вод 7 уУстройство работает следующим образом,На первом нелинейном участке аппроксимации, на первом и второмвыходах блока 6 памяти устанавливаются коды коэфФициентов 1,1 и 1 , ЬО двоичных умножителеи 7 и 8, обеспечивающие ввод параметров Ь и а первого отрезка параболы, а на знаковом выходе фиксируется .знак нелиьейнои составляющей ахг.счетчик участков, счетчик результатапричем выход генератора импульсовчврез ключ, делитель аргумента исчетчик аргумента подключен ко входостанона ключа, вход запуска которого соединен со входом устройствавыход ключа подключен ко входамсчетчика и делителя длины участка,выход которого соединен с входомсчетчика участков, выходы которогосоединены с первыми входами элемен -тов И группы, вторые входы элементовИ которой соединены с выходамисчетчика, выходы элементов И группыподключены к входам элемента ИЛИ,выход переполнения счетчика черезтриггер подключен ко входу элементаИЛИ, дополнительно введены сумматоримпульсов, два двоичных умножителя,дешифратор и блок памяти, причемвыходы разрядов счетчика аргументаподключены ко входам дешифратора,выходы которого подключены ко входам блока памяти, первая и втораягруппы выходов которого соединеныс информационными входами первого ивторого двоичных умножителей соответственно, импульсные входы которых подключены соответственно к выходам ключа и элемента ИЛИ, выходыпервого и второго двоичных умножителей и ныход знака блока памятиподключены соответственно к нходулинейнои составляющей, входы нелинеиной соответствующей и входу знака нелинейной составляющей сумматора импульсов, выход которого подключен к входу счетчика результата,выход которого соединен с выходомустройства, выход дешифратора подключен ко входу обнуления счетчикаучастков,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устроиство содержит генератор 1импульсов, ключ 2, делитель 3 аргумента, счетчик 4 аргумента,дешифратор 5, блок б памяти, первый двоичный умножитель 7, второй двоичныйумножитель 8, счетчик 9, триггер10, группу элементов 11 И, элемент12 ИЛИ, делитель 13 длины участков,счетчик 14 участков, сумматор 15импульсов, счетчик 16 результата,х 1 п ска По команде пуска, поданной на вход 17, отпирается ключ 2 и счетные импульсы поступают на входы делителя 3 аргумента, первого двоичного умножителя 7, счетчика 9 и делителя 13 длины участка аппроксимации. С этого момента осуществляется воспроизведение и параболы 1 (х) =а х +Ьх2 методом полигональной аппроксимации, причем линейная составляющая ь х Формируется на выходе двоичного умножителя 7, а нелинейная составляющая а х - на выходе двоичного умножи;Ателя 8, В момент равенства числа в счетчике 4 значению аргумента х дешифратор 5 переключается по вйходам и осуществляет выборку следующих значений параметров а и Ь из бло 1 1 ка 6 памяти, а также сбрасывает счетчик 14 участков аппроксимации в ноль, так как в упомянутый момент заканчивается воспроизведение перво,го звена аппроксимирующеи спланфункции и начинается воспроизведение нторого звена, При этом начало координат для второго звена как бы переносится в точку х или в очередной узел нелинейнои аппроксимации, что обеспечивается сбросом счетчика 14 в исходное состояние. В момент равенства числа в счетчике 4 аргумента заданному значению аргумента осущестнляется запирание ключа 2 и работа устройства заканчивается, а в счетчике 16 результата фиксируется значение функции. Приращение полигональнои функции на участке омер и равно ДУ =У -У =а 4 Х н -а ах СН-И=а .ДХг(1 -),г гП И ПН И и н809200 НИИПИираж 756 каз 413/бПодписно нтф,ектная,4Г илиал ППП "П .ужгород,ул. а ьа его выход поступает число импульсов, равноеаи хогде х 1 = х - хтак как коэффициент умножения двоичного умножителя 8 устанавливается равнымьх а 2аа.хгде 1 - коэффициент деления делителя 3.Можно видеть,что предлагаймое устройство, реализуя полигональную аппроксимацию каждого из отрезков парабол с необходимой точностью, требует минимального по объему блока памяти на 2.1 чисел, что расширяет класс решаемых задач и область применения устройства. Формула изобретения Устройство для воспроизведения функций, содержащее генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, триггер, группу элементов И, элемент ИЛИ, счетчик, делитель длины участка, счетчик участков, счетчик результата, причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргумента и счетчик аргумента подключен ко входу оста- нова ключа, вход запуска которого соединен со входом устройства, выход ключа подключен ко входам счетчика и делителя длины участка, выход которого соединен с входом счетчика участков, выходы которого соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы элементов И которойсоединены с выходами счетчика, выходы элементов И подключены к входамэлемента ИЛИ, выход г реполнениясчетчика через триггер подключен ковходу элемента ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счетвозможности нелинейной сплайн-аппроксимации нелинейных функций, в негодополнительно введены сумматЬр импульсов, два двоичных умножителя,дешифратор и блок памяти, причем выходы разрядов счетчика аргументаподключены ко входам дешифраторов,выходы которого подключены ко входам 5 блока памяти, первая и вторая группавыходов которого соединены с информапионными входами первого и второгодвоичных умножителей соответственно,импульсные входы которых подключены 20 соответственно к выходам ключа иэлемента ИЛИ, выходы первого ивторого двоичных умножителей и выход знака блока памяти подключенысоответственно к входу линейной сос-тавляющей, входы нелинейной соот.ветствующей и входу знака нелинейной составляющей сумматора импульсов,выход кОторого подключен к входусчетчика результата, выход которогосоединен с выходом устройства, выход дешифратора подключен дно входуобнуления счетчика учасгков. Источники инфор 1 ации,35принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 430383, кл. С 06 Г 15/38, 1974.2, Авторское свидетельство СССРР 487398, кл. С 06 Г 7/720, 1975.