Цифровой функциональный преобразователь

(088.8)ов В.Б. Функционели инФормации.1981, с. 61,риское свидетельствС 06 Р 1/02, 1 ьные 3 5.СССР5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗ(54)(57) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий элемент Иреверсивный счетчик, управляемыйделитель частоты и блок памяти, адресный вход и первый выход которогосоединены соответственно с импульснымвыходом и управляющим входом управляемого делителя частоты, тактовыйвход которого соединен с входом устройства, второй выход блока памятисоединен с входом управления реверсомреверсивного счетчика, выход которогосоединен с выходом преобразователя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности работы,80110449 за счет обеспечения возможности исключения прохождения ложных импульсов на вход реверсивного счетчика при переключении в узловых точках аппроксимации, в него введены элемент НЕ и блок мультиплексоров, причем выход 1-го мультиплексора блока соединен с первым инФормационным входом (1+ 1)- го мультиплексора (х=1,2. ,-1, где 1 - количество мультиплексоров в блоке), щ-е инФормационные входы каждого мультиплексора блока(пг=1+21+К 2 1", 3=0,1, Йорп, К=0,1п 2 1 -1, и - количество инФормационных входов мультиплексора)юобъединены и подключены к соответствующим разрядам третьего выхода блока памяти, управляющие входы мультиплексоров блока подключены к соответствующим выходам кода управляемого де гителя частоты, выход 1-го мультиплексора блока соединен с первым входом элемента И, второй вход которого через элемент НБ соединен с входом преобразователя, выход элемента И соединен с счетным входом реверсивного счетчика.110449Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в специализированных цифровых вычислительных устройствах в которых по число-импульсномуЭ5коду аргумента воспроизводится заданная функциональная зависимостьИзвестен цифро-часто".:;ый кусочнолинейный функциональный преобразователь, содержащий счетчик аргумента,дешифратор номера линейного участка,блок памяти, реверсивный счетчикрегистр, регистр углового коэффициента, устройство управления и логическую схему, выполненную на элементах И 15и ИЛИ 1 1.Недостатком данного устройстваявляется сложность технической реализации дешифратора номера линейныхучастков и счетчика .аргумента, на20выходах которого формируются потенциально-импульсными преобразователями неперекрывающиеся во времени импульсные потоки, поступающие на соответствующие входы логической схемы,а также низкая надежность и точностьвоспроизведения функциональной зависимости в узловых точках аппроксимируемой функции, что требует принятияспециальных мер по коррекции воспро 30 изводимой функциональной зависимости.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой функциональный преобразователь, содержащий управляемый делитель частоты, вход которого является 5 входом функционального преобразователя, программный блок, первая группа выходов которого подключена к управляющим входам управляемого делителя частотыэлементы И, входы4 О которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, реверсивный счетчик, выходы разрядов которого являются выходами функционального преобразователя, а выход сигнала переполнения управляемого делителя частоты подключен к управляющему входу программного блока, вторая группа выходов которого подключена к первым входам соответствующих элементов И, выход знака приращения программного блока - к управляющему входу реверсивного счетчика, второй вход одного из элементов Ифподключен к входу функционального преобразова теля, а вторые входы остальных элементов И - к соответствующим выходам управляемого делителя частоты, выход,элемента ИЛИ подключен к входу реверсивного счетчика 2 1.Однако в известном функциональном преобразователе для полученияна выходе элемента ИЛИ число- импульсного потока, соответствующего 1-му участку аппроксимируемой функции, необходимо обеспечитьразнесение во времени выходньж импульсов управляемого делителя частотыи импульсов тактовой частоты, поступающих на один из входов первого элемента И, которое достигается путемпотенциально-импульсного преобразования. Техническая реализация потенциально-импульсных преобразователейна логических элементах существенноусложняет устройство, а на КС-цепяхделает его ненадежным в работе, таккак постоянная цепей имеет частотнуюи температурную зависимости, а такжезависимость длительности выходныхимпульсов от.амплитуды и формы входных импульсов. Это не позволяет использовать функциональный преобразователь в аппаратуре с входным частотно-зависимым импульсным потоком, напряжения питания и климатические условия которой изменяются в сравнительно широких пределах.Цель изобретения - повышение надежности работы за счет обеспечения возможности исключения прохождения ложных импульсов на вход реверсивного счетчика при переключении в узловых точках аппроксимации.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный преобразователь, содержащий элемент И, реверсивный счетчик, управляемый делитель частоты и блок памяти, адресный вход и первый выход которого соединены соответственно с импульсным выходом и управляющим входом управляемого делителя частоты, тактовый вход которого соединен с входом устройства, второй выход блока памяти соединен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразователя, дополнительно введены элемент НЕ и блок мультиплексоров, причем выход 1-го мультиплексора блока соединен с первыМ информационным входом (+1)-го мультиплексора (=1,2 1 -1, где 1 - количество мультиплексоров в блоке), ш-е информационные входы каждого мультиплексора (ш=1+2" +К2", 1 =О, 1 1 ор г п,з 110449 К = 0,1,и 2- 1, п - количество информационных входов мультиплексора) объединены и подключены к соответствующим разрядам третьего. выхода блока памяти, управляющие входы мультиплексоров блока подключены к соответствующим выходам кода управляемого делителя частоты, выход 1-го мультиплексора блока соединен с первым входом элемента И, второй вход которого 1 О через элемент НЕ соединен с входом преобразователя, выход элемента И соединен с счетным входом реверсивного счетчика.На чертеже изображена блок-схема преобразователя.Цифровой функциональный преобразователь содержит управляемый делитель 1 частоты, элемент НЕ 2, элемент И 3, блок 4 мультиплексора, 20 блок 5 памяти и реверсивный счетчик 6.Блок 5 памяти. представляет собой в простейшем случае счетчик числа аппроксимируемых участков и постоян. ное запоминающее устройство, адресные входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы - к информационным входам блока 4 и через стробируемые вентили к управляющим входам управляемого делителя 1 частоты. Предлагаемый функциональный преобразователь обладает повышенной надежностью по сравнению с известным, так как стробирование входных сигналов блока 4 мультиплексоров осуществляется после переключения состояний управляемого делителя 1 частоты, что исключает прохождение на тактовый вход реверсивного счетчика 6 ложных импульсов в моменты времени, соответствующие изменению кодов блока 5 памяти в узловых точках аппроксимируемой функции. Кроме того, предлагаемый функциональный преобразователь значительно проще известного, так как не требует применения сложных Работа предлагаемого функционального преобразователя основана на принципах кусочно-линейной аппрокси мании функции, для которых входной переменной является число-импульсный код. Временное положение границ линейных участков аппроксимации фиксируется сигналом переполнения на выходе управляемого делителя 1 частоты. При этом в момент обнуления (переполнения) упра, .яемого делителя 1 частоты на соответствующих выходах блока 5 памяти появля ются двоичные коды, поступающие на информационные входы блока 4 мультиплексоров и управляющие входы управляемого делителя 1 частоты, для отработки очередного участка аппрок симации. Если в момент обнуления (переполнения) управляемого делителя 1 частоты необходима коррекция зпачениий функции на (1+1)-и участке аппроксимации, то с блока 5 памяти 55 на информационный вход блока 4 мультиплексоров, подключаемый к выходу блока при нулевых комбинациях на егог управляющих входах, подается уровень логической единицы. Величина приращения аргумента (число-импульсного кода) аппроксимируемой функции на .-ом участке аппроксимации задается в виде прямого или обратного кодов на управляющих входах управляемого делителя 1 частоты первым выходом блока 5 памяти, а соответствующий ему число-импульсный поток приращения функции - двоичным кодом третьего выхода. При этом в зависимости от кода третьего выхода блока 5 памяти и числа импульсов, поступивших на тактовый вход управляемого делителя частоты, на выходе блока 4 появляются уровни логической единицы и логического нуля, соответствующие разрешенным и запрещенным интервалам времени, по которым осуществляется стробирование входными инвертированными импульсами состояний информационных входов блока 4.Инвертированные импульсы входного число-иМпульсного потока, совпадающие по времени с положительными уровнями на выходе блока 4, проходят с выхода элемента НЕ 2, обеспечивающего помехоустойчивость функционального преобразователя при переключениях управляемого делителя частоты и смене его управляющих кодов в узловых точках аппроксимируемой функции, через элемент И 3 и подсчитываются ревер. - сивным счетчиком 6, выходной код которого соответствует текущему значению аппроксимируемой функции, а знак приращения определяется состоянием входа управления направлением счета реверсивного счетчика 6, который подключен к второму выходу блока 5 памяти./34 Тираж 6 НИИПИ Зака Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,потенциально-импульсных преобразователей на выходе управляемого делителя 1 частоты для получения неперекрывающихся во времени импульсных потоков. ЭПредлагаемый функциональный преобразователь характеризуется возможностью простого наращив";ия разрядности при повышенных требованиях к точностным характеристикам и сравнительно широким диапазоном рабочих частот, определяемым только быстродействием используемой элементной базы, Кроме того, функциональныйпреобразователь имеет на своем выходе (выход элемента И 3) частотнозависимый число-импульсный поток,длительность импульсов которого определяется только скважностью импульсов входной частоты, Это позволяетиспользовать функциональный преобразователь в устройствах с входнымчастотно-зависимым импульсным потоком, напряжение питания и климатические условия которых изменяютсяв сравнительно широких пределах.