Цифровой экстраполятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 9) (И) 28 А 94606 Г 15 35 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юле У и, В.Н.Сизякинв) вндетельство СССР06 Р 15/353, 1979.детельство СССР06 Р 15/353, 1982. К) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к вычислительной технике, Цель изобретения -повышение точности. Устройство содержит три регистра, шесть сумматоров,преобразователь код-частота, элементы задержки, реверсивный счетчик.Изобретение позволяет уменьшить методические ошибки и может быть использовано при выводе информации на исполнительные механизмы в управляющихвычислительных системах. 1 ил.+ - (15 у + 2 у - у )1,16 и-л И-ггде с - текущее время, ууп г - значения функции у(менты времени с, С - Т,соответственно,у уб-Л у1) в мо 22 - 2 Т 40 Вычисление функции у(й) можно существенно упростить если представить выражение (1) в виде 45 у(с) = 2 у - (2 у, + у,+1 (+у 1 - +(2 у - у ) +у)-г Т 2 50 В этом случае операции умножения и деления можно исключить, заменив их суммированием и вычитанием смещенных кодов величин у) ул и ун г,Управляющая ЦВМ вычисляет и вьда ет на информационный вход 15 экстраполятора (установочный вход первого регистра 1) код величин у, а на2397Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при выводе информации на исполнительные механизмы в управляющихвычислительных системах. 5Цель изобретения - повышение точности экстраполяции за счет уменьшения методической ошибки.На чертеже приведена функциональная схема экстраполятора. 1 ОЦифровой экстраполятор содержит(см.чертеж) цервый 1 и второй 2 регистры, первый 3, второй 4 и четвертый 5сумматоры, преобразователь 6 код-частота и реверсивный счетчик 7, третийрегистр 8, третий 9, пятый 10 и шестой 11 сумматоры, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы задержки,информационный вход 15 экстраполятора,первый тактовый вход 16 экстраполятора, второй тактовый вход 17 экстраполятора, выход 18 экстраполятора,Зкстраполятор работает следующимобразом.Воспроизведение фунхции у(с) осуществляется при помощи полинома Чебышева первого порядка, обеспечивающего наилучшее равномерное приближение Функции на интервале экстраполяции (, + Т), где 1- момент.выдачи последнего известного значенияфункции, а Т - сопвй " период выдачиинформации из управляющей ЦВХ, Приэтом функция у(с) имеет виду(с) - (2 У - Зу . + у )28первый тактовый вход экстраполятора - сигнал синхронизации записи, который поступает на тактовые входы второго . регистра 2 непосредственно и первого 1 и третьего 8 регистров через соответствующие элементь 12 и 13 задержки. Время задержки сигнала синхронизации элементов 12 задержки превышает время задержки этого сигнала элементом 13 задержки, что обеспечивает последовательную перезапись содержимого третьего регистра 8 во второй регистр 2, содержимого первого регистра 1 в третий регистр 8 и выходного кода управляющей ЦВМ в.первый регистр 1. В результате в регистрах 1, 8 и 2 соответственно запоминаются значениЯ величин Уп у У)2-ли У гЗначение величины у, с прямого выхода первого регистра 1 поступает со смещением на четыре разряда влево (в сторону старших разрядов) на первый вход пятого параллельного сумматора 10 и с инверсного выхода - на второй вход пятого параллельного сумматора 10, на который подается сигнал переноса в младший разряд.В результате на выходе пятого параллельного сумматора 10 формируется код величины 15 у . С выхода третьего регистра 8 код величины у лпоступает на .-;ервый вход третьего .сумматора 5 со смещением на один разряд влево, на второй вход которого с инверсного выхода второго регистра 2 поступает код величины и перенос в младший разряд, В результате на выходе третьего сумматора 5 формируется код величины 2 у" у . Выходные коды пятого 10 и четвертого 5 сумматора складываются шестым сумматором 11 и со смещением на четыре разряда вправо (в сторону младших разрядов) подаются на установочный вход реверсивного счетчика 7. В результате на установочный вход реверсивного счет 1 чика подается код величины (15 у)2. ++ 2 уи ) уу)-2) Выходной код третьего регистра 8 (код величины у ) поступает на первый вход первого сумматора 3 и с инверсией и смепЕнием на два разряда влево - на второй вход этого же сумматора, в младший разряд подается сигнал переноса. В результате на выходе первого сумматора 3 формируется дополнительный код величины - Зу , 3 12397 который поступает на второй вход второго сумматора 4. На первый вход второго сумматора 4 подается со смещением на один разряд влево код величины уп с выхода первого регистра 1, в результате чего на выходе второго сумматора 4 формируется код величины 2 уи - ЗулЭтот код третьим сумматором 9 складывается с выходным кодом второго регистра 2 (величиной у ) в результате на первом выходе третьего сумматора 9 формируется код абсолютной величины (2 у - Зу + + у.), а .на втором и третьем его выходах - признак знака этой величины 15Через время, достаточное для срабатывания регистров и сумматоров, на второй тактовый вход 17 экстраполятора из управляющей ЦВМ подается второи сигнал синхронизации, поступающий на тактовый вход реверсивного счетчика 7. По этому сигналу в ревереивный счетчик 7 заносится код вели 1чины -6(15 у+ 2 уил - у-а), Черезвремя, достаточное для срабатывания счетчика, на выходе третьего элемента задержки формируется сигнал, по которому осуществляется запись в преобразователь 6 код-частота кода аб. солютного значения величины (2 у - ЗО Зу, + у ). С этого момента начинается воспроизведение функции у(С) на интервале экстраполяции (, 1+ Т) . Преобразователь 6 код-частота преобразует код величины (2 у - 3 у+ З 5 + уп ) - код приращения функции завремя Т в унитарную последовательность импульсов, равномерно распределяемых по интервалу экстраполяции. В соответствии с признаком знака ве О личины (2 у - Зу + у ) эта последовательность импульсов с выхода преобразователя 6 код-частота, поступающая на информационный вход реверсивного счетчика 7 увеличивает или уменьшает его содержимое состояние первого выхода 18 экстраполятора, которое в каждый текущий момент времени й изменяется в соответствии с выражением (1). 50При первоначальном запуске цифрового экстраполятора для уменьшения погрешности воспроизведения функции в переходном режиме на первых двух интервалах экстраполяции во все реги стры заносится первое значение величины у, а затем запускается экстраполятор.28Фор мула 4изобретения Цифровой экстраполятор, содержащий первый и второй регистры, первый, второй и третий сумматоры, преобразователь код-частота, реверсивный счетчик, причем выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, инфор-мационный выход которого соединен с информационным входом преобразователя код-частота, выход которого соединен с информационным входом реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с первым и вторым знаковыми выходами третьего сумматора, выход реверсивного счетчика является выходом экстраполятора, информационный вход первого регистра является информационным входом экстраполятора, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены четвертый, пятый и шестой сумматоры, третий регистр, первый, второй и третий элементы задержки, причем прямой выход первого регистра соединен с информационным входом третьего регистра, прямой выход которогооединен с информационным входом второго регистра, прямой вход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, инверсный выход второго регистра соединен с первым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом шестого сумматора, выход которого соединен со сдвигом на четыре разряда в сторону младших разрядов с установочным входом реверсивного счетчика, прямой выход первого регистра соединен со сдвигом на четыре разряда в сторону старших разрядов с первым входом пятого сумматора, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого регистра, прямой выход которого со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов соединен с вторым входом второго сумматора, инверсный выход третьего регистра соединен со сдвигом на два разряда в сторону старших разрядов с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего регистра, прямой вход которого соединен со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов с вторвпк входом четвертого сумматора, выход пятого. сумматора1239728 Составитель В.Зинин Техред М.Моргентал актор Н.Бобкова орректор А.Зимокосов Заказ 3916 Тираж 671ственного комитета ССобретений и открытийЖ, Раушская наб,писное ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Моск д, 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,соединен с вторым входом шестого сумматора, входы первого и второго элементов задержки и 1 тактовый вход второго регистра объединены и являютсяпервым тактовым входом экстраполятора,управляющие входы первого и третьегорегистров соединены с выходами соответственно первого и второго элементов задержки, вход записи реверсивного счетчика объединен с входом третьего элемента задержки и является вторым тактовым входом экстраполятора , выход третьего элемента задержки соединен с входом запуск 1-, преобразователя код - часто