Функциональный преобразователь частота код

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 801228286 504 Н ОЗМ 5 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМУ СОИ(57) Изобретение относится к автома тике и может быть использовано в из мерительно-вычислительных комплекса в качестве вычислителя Функциональных зависимостей от частотно-импуль) ных сигнаповысить ов. Изобретение позволяет очность преобразования часПреобразователь содержит та И, три счетчика, заполок, выполненньпМф в виде риггер, регистр-сумматор, тактовых импульсов, Функ- генератор, преобразовавходы "Запуск" и "Установвход и выход. 1 ил. ты в ко а элеме тво СССР О, 01.06 о СССР О, 13. 12 минающии матрицы, генерато иональныи(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЧАСТОТА - КОД ель кода а нуля",Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в измерительно-вычислительных комплексахв качестве вычислителя функциональныхзависимостей от частотно-импульсныхсигналов, в том числе для компенсации нелинейных характеристик частотных датчиков.Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет того,что кусочно-постоянное приращениеприближения воспроизводимой функциипредставляется в виде обычного рядаУолша, а сама Функция получается врезультате накопления во времени ееэлементарных приращений.На чертеже представлена структурная схема функционального преобразователя частота - код,Функциональный преобразовательчастота - код содержит первый элемент 1 И, первый счетчик 2, запоминающий блок 3, выполненный в видематрицы, ЙЬ-триггер 4, второй элемент 5 И, регистр-сумматор 6, генератор 1 тактовых импульсов, второй 8 итретий 9 счетчики, Функциональныйгенератор 10, преобразователь 11кода, вход 12 устройства, вход 13"Запуск", вход 14 "Установка нуля",выход 15 устройства.Алгоритм работы устройства основывается на преобразовании нелинейной зависимости Р =О(1). в эквивалентную ей Функциональную зависимость Ю =ВИ), где и - переменныйвременной интервал, прошедший с момента прихода управляющего импульса запуска устройства до момента,когда через счетчик 2 пройдет определенное, заранее заданное число импульсов переменной частоты, кратноестепени двух, которое вызовет егопереполнение. Тем самым каждому значению нелинейной характеристики О ==6(1), где 1 - частота входных импульсов, однозначно ставится в соответствие момент времени, сигнализирующий о заполнении счетчика 2,причем импульс переполнения можетслужить управляющим сигналом концапреобразования, Переменный .интервал,фиксируемый по этому сигналу можетбыть использован как база для накопления функции всуммы вида 6 (1:) .Воспроизводимая функция 6 (1;)представляется в виде ряда по базисным интегральным кусочно-линейнымфункциям Уолша г-Ск оК=О5 где М(Е) =,(Ц)Ь О (о), - обычные ортогональные кусочно-постоянные функции Уолша,С - коэффициенты аппроксимирующего ряда.10В момент фиксации аргумента 1 величина Я тоже фиксируется в виде числа.Устройство начинает работу послеприхода импульса на вход 14, устанавливающего начальный код И (О)и регистр-сумматор 6 и нулевое состояние счетчиков 8 и 9.При подаче на вход 13 импульса .0 запуска триггер 4 устанавливается 20в состояние "1", в результате чегооткрываются элементы 1 и 5 И и тактовые импульсы от генератора 7 поступают на входы запоминающего бло , ка 3 и счетчика 8, а входные импульсы переменной частоты - на вход счетчика 2. В счетчике 8 происходит накопление двоичного кода, пропорционального текущему значению времени. Он имеет два выхода: информационный выход в виде параллельного р-разрядного двоичного кода,соединенный с также р-разрядным входом генератора 10, и одноразрядныйвыход переполнения, который соединенс входом счетчика 9 и на котором появляется импульс переполнения каждыйраз после поступления на вход счет-,чика 8 очередной последовательностииз=2 тактовых импульсов.В преобразователе 11 осуществляется преобразование по следующемуалгоритму; если знаки коэффициентаС, и соответствующей функции Уолшасовпадают, то в регистр-сумматор 6 фс выхода преобразователя 11 поступает модуль коэффициента С., а есликзнаки не совпадают то поступаетзначение коэффициента с отрицательным знаком и в дополнительном коде.Все=2 коэффициентов Уолша, подавступающие со своими первоначальнымизнаками из блока 3 через преобразователь 11, должны быть просуммированы в регистре-сумматоре 6 с накопле 55 нием суммы за интервал 0 =что обеспечивается синхронизацией блока 3 и счетчиком 8 (а через негогенератором 10) с помощью тактовых50 импульсов генератора 7 и коэффициентом деления счетчика 8, равным лКоэффициент деления счетчика 9также равен и , в результате чегочастота смены кодов на соответствующем входе шины первого входа генератора 10 враз меньше частоты смены кодов на его втором входеПосле каждой серии из и операцийсложения в регистре-сумматоре 6 об Оразуется на его выходе, который является выходом устройства, значениефункции О ( 1.), постоянное для текущего интервала времени от 1, до 1.р+1Затем серия из ь операций сложениякоэффициентов снова повторяется сцелью образования значения 6 (1:,1)на следующем интервале от т дот,+ти т.д.Таким образом, содержимое регистрасумматора 6 циклически изменяется позакону функциональной зависимостиВЮ от текущего момента времени домомента, определяемого переполнениемсчетчика 2, При этом процесс преобразования заканчивается: импульс переполнения с выхода счетчика 2 поступает на 1 -вход триггера 4, который устанавливается в состояние "0,в результате чего закрываются элементы 1 и 5 И, прекращается поступление как входных импульсов в счетчик 2, так и тактовых импульсов вблок 3 и счетчик 8, заканчивается выработка функций Уолша в генераторе10 и поступление коэффиуентов Уолшаиз матрицы 3 через преобразователь11 в регистр-сумматор 6, в последнемфиксируется код 6( ) как функциявременного интервала, прошедшего с. 40момента запуска устройства до моментапереполнения счетчика 2. Эта зависимость однозначно определяет и зависимость 8(Е).Структурная схема генератора 10может быть представлена, исходяиз аналитического выражения для функции Уолша, при диодном способе ихупорядочения(а именно номера функции К =К ККр, номера двоичного отрезка-подинтервала ) = 1) )р, которому принадлежит 1) берется на основе операции сложения элементовпо модулю 2 и таким образом принимает значения либо О, либо 1:(К . о 2=),й К.,О К рВ качестве преобразователя 11,выполняющего операцию преобразования прямого кода в дополнительный, может быть использован типовой комбинационный сумматор-вычитатель на основе полных одноразрядных сумматоров, в котором один из операндов представляется в дополнительном коде, а управляющий сигнал типа "сложить/вычесть" формируется как логическая комбинация (операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) разряда знака, поступающего из блока 3, коэффициента С и двоичной цифры на выходе генератора 10.Формула. изобретенияФункциональный преобразователь частота-код, содержащий запоминающий блок, выполненный в виде матрицы, первый и второй элементы И, регистр-сумматор, К 8 -триггер и первый счетчик, вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого является входом преобразователя частота-код, а второй вход соединен с выходом триггера, выход регистра-сумматора является выходом преобразователя частотакод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй и третий счетчики, функциональный генератор, преобразователь кода и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входомО второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера,вход которого соединен с входом "Запуск" устройства, а В -вход - с вьг ходом первого. счетчика, входы запоминающего блока и второго счетчика объединены и соединены с выходом второго элемента И, информационные входы второго счетчика соедине-. ны с соответствующими первыми входами функционального генератора, а выход переполнения соединен с входом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом функционального генератора, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя кода, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами запоминающего блока, а выходы - с соСоставитель Б, ХодоТехред Н. Бонкало едактор Н. лине ректор А Обруча одписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро Проектная, 4 ответствующими входами регистра-сумматора, установочные входы второго и третьего счетчиков и регистра-суммааказ 2298/59 Тира ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш