Цифровой преобразователь элементарных функций

(19) (11) 54 ОПИСАНИ РЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ ЕЛЬСТВ тГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетении и ОтнРытий(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им,. Ленинского комсслола(56) Данчев В,П. Цифро-частотные вычислительные устройства. - И.: Энергия, 1976, с. 57-58.Стрилецкий 3,11. Вестник Львовского политехнического института У 178. Технические средства автоматизации измерений и управления научными исследованиями. Львов, "Вища школа", 1983, с. 105-107.(54)(57) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащий два счетчика, импульсный вычитатель, импульсный сумматор, первую группу импульсно-потенциальных элементов И и первый элемент ИЛИ, причем вход преобразователя соединен с первым входом импульсного вычитателя, сче ным входом первого счетчика и первым входом импульсного сумматора, выход импульсного сумматора соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены спотенциальными входами соответствующих импульсно-потенциальных эле- ментов И первой группы, импульсные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами .соответствующих разрядов первого счетчика и входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом импульсного вычитателя, о т л и ч а ющ и. й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности дополнительного вычисления гиперболических функций, в него введены третий и четвертый счетчики, реверсивный счетчик, вторая группа импульсно- потенциальных элементов И, второй и третий элементы ИЛИ и элемент задержки, причем выход импульсного й сумматора соединен с входом элемента задержки и счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с потенциальными вхо- С дами импульсно-потенциальных элементов И второй группы, импульсные вхо- Я ды и выходы которых соединены соответственно свыходами соответствующих разрядов первого счетчика и входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом импульсного сумматора, выход элемента задержки соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом импульсного вычитателя и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и счетным входом четвертого счетчика.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для линеаризации характеристик частотных датчиков.На фиг.1 представлена структурная 5 схема цифрового преобразователя; на фиг.2 - один из вариантов реализации импульсного вычислителя; на фиг.3 - вариант реализации импульсного сумматора. 10Цифровой функциональный преобразователь содержит информационный вход 1, счетчики 2-5, реверсивный счетчик 6, группы 7 и 8 импульсно- потенциальных элементов И, элементы 5 ИЛИ 9 и 10, элемент ИЛИ 11 с входами 12 и 13, импульсный вычитатель 14 с первым 5 и вторым 16 входами и выходом 17, импульсный сумматор 18 с первым 19 и вторым 20 входами и вы ходом 2 1, элемент 22 задержки.Импульсный вычитатель содержит 13-триггер 23 и элемент ИПИ 24, а импульсный сумматор - элемент 25 задержки и элемент ИЛИ 26. 25Работа импульсного вычитателя 14 подробно иллюстрирована временными диаграммами (фиг.2).Устройство работает следующим образом. ИПоскольку счетчик 3, первая группа 7 импульсно-потенциальных элементов И и первый элемент ИЛИ 9 представляют собой первый двоичный умножитель частоты, управляемый счет" чиком 2, то приращение дх входной импульсной последовательности х, поступающей на вход 1, вызывает появление на выходе элемента ИЛИ 9 приращения йг импульсной последовательности г, определяемое по формулеаг = "- ах (1)1 ш )где у - текущее значение числа навходе 1;ш - коэффициент пересчета счетчиков 2 и 3.Работа импульсного вычитателя определяется выражениемЙу Йх - Йг(2)Подставив формулу (1) в выражение (2) и разделив переменные, получаем.- (3)ш-уПроинтегрировав выражение (3 ), получаем Отсюда текущее значение числа у в счетчикеравно)(У 1 = ш( - е "), (5)Так как счетчик 3, вторая группа 8 импульсно-потенциальных элементов И и второй элемент ИЛИ 10 представляют собой второй двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком 4, то приращение йх входной импульс- ной последовательности х, поступающей на вход 1, вызывает .появление на выходе элемента ИЛИ 10 приращения йг выходной импульсной последовательности г , определяемое по формуле(6)где у - текущее значение числа вХсчетчике 4;ш - коэффициент пересчета счетчиков 3 и 4.д=Ь . с 1)Отсюда текущее значение числа у в счетчике 4 равноу = ш(е -1) (9)Элемент 22 задержки служит для разнесения во времени импульсов, поступающих на входы 12 и 13 элемента ИЛИ 11 и на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 6, Приращение Й 3. импульсной последовательности 1 на выходе элемента ИЛИ 11 определяется суммой приращений йу и йу импульсных по 2следовательностей у и у соответг ственноа 1= ау, + Ф, . (10)Продифференцировав выражения (5) и (9) и подставив в уравнение (1 О), получаемх х61, = (е ф + е " )ах, (11)Интегрируя выражение (1) с учетом пределов интегрирования, получаемХ )(1 бОтсюда текущее значение числа 1в счетчике 5 равно(13)1 = 2 тзЬ -хПоскольку на вычитающий вход реверсивного счетчика поступает приращение Йу импульсной последова 1 = 2 ш(сЬ- -) 2, щ(4) 1193669тельности у, а на суммирующий вход " приращение йу импульсйой последовательности у то число 1 в реверс фсивном счетчике 6, являющееся результатом преобразования, равно1193669 ФигЗ Составитель А. ЗоринРедактор С.Саенко Техред И.Асталош Корректор Е,Ро аказ 7316/52ВН ираж 709 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д 130"Патент Проектная фнл род г