Функциональный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 32 51)5 6 06 Е 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сится к авт слительной.т ано в специ ых устройс т К аргумент нно начина лами. Функ одержит ген лемент И 2,бретение отно ельной и вычи ыть использов вычислительн ния функции о ных одновреме ными интерва образователь с вой частоты, э оматике, ехнике и ализиротвах для ов, предющимися циональератор 1 первый 3(57) Изо измери может б ванных вычисле ста елен времен ный пре образца ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1319026, кл. 6 06 Р 7/552, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1370654, кл. 0 06 Р 7/552, 1988.(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь временного интервала в двоичный код 6, Выход генератора 1 образцовой частоты подключен к первому входу элемента И 2, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом первого умножителя 3 частоты на код, управляющие входы которого под ключены к выходам счетчика 5, вход сброс которого соединен с вторым входом элемен. та И 2 и первым выходом преобразователя временного интервала в двоичный код 6, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, а остальные выходы соединены с управляющими входами второго умножителя 4 частоты на код, тактовый вход которого подключен к выходу второго умножителя 3 частоты на код, а выход соединен с выходом функционального преобразователя. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет воспроизведения функций от К аргументов.1 ил,Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах для вычислений функции от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами,Известно устройство, в состав которого входят и-разрядный двоичный счетчик, (пщ)-разрядный накапливающий сумматор и одновибратор.Недостатком данного устройства является то, что оно может воспроизводить квадратичную функцию только одного аргумента,Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является техническое решение, содержащее генератор образцовой частоты, элемент И, счетчик, умножитель частоты на код, делитель частоты на два, коммутатор и блок управления, два информационных входа которого соединены с информационными входами функционального преобразователя, управляющий вход подключен к входу выбора режима функционального преобразователя, первый выход соединен с входом сброса счетчика, а второй выход блока управления подключен к входу элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а выход подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя умножителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, а выход подключен к первому информационному входу коммутатора и входу делителя частоты на два, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а выход соединен с выходом функционального преобразователя.Известное устройство может воспроизводить квадратичные функции от двух аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами.Недостатком известного устройства является невозможность обработки большего числа входных сигналов.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности воспроизведения функций от К аргументов,В функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя первого умно удерживает счетчик 5 в нулевом состоянии 50 и закрывает элемент И 2. При подаче сигнала хотя бы на один из входов функционального преобразователя на первом выходе преобразователя б появляется уровень логической "1", Элемент И 2 открывается и 55 счетчик 5 начинает подсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 1 образцовой частоты.Если в качестве умножителя 3 частотыиспользовать интегратор с параллельным или последовательным переносом, то при 101520 253040 45 жителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, дополнительно введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, первый выход - с вторым входом элемента И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого сомножителя второго умножителя частоты на код, вход второго сомножителя которого соединен с выходом первого умно- жителя частоты на код, а выход - к выходуфункционального преобразователя.Сущность изобретения заключается втом, что введение в состав устройства вто-.рого умножителя частоты нэ код, преобразователя временного интервала в двоичныйкод и установление новых связей позволяет модулировать число-импульсный поток на выходе первого умножителя частоты на код, Вследствие этого число-импульсный поток на выходе функционального преобразователя, т.е. на выходе второго умножителя частоты на код, воспроизводитфункциональные зависимости от К аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами.Предлагаемое устройство отличается от известного наличием новых элементов; второго умножителя частоты на код и преобразователя временного интервала в двоичныйкод с их связями между собой, а также с первым умножителем частоты на код, счетчиком и элементов И.На чертеже приведена структурная схема функционального преобразователя,В состав преобразователя входят генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь 6 временного интервала в двоичный код,Функциональный преобразователь работает следующим образом.При отсутствии сигналов на входах преобразователя б на его первом выходе присутствует уровень логического "0", которыйращение количества его выходных импульсов определяется уравнениемх(1)2где бх - приращения количества импульсов на входе умножителя 3;х - текущее значение числа в счетчике5;п 1 - количество двоичных разрядов счетчика 5 и умножителя 3.Умножитель 4 частоты на код по принципу построения идентичен умножителю 3 и его работа описывается уравнением бт= оу,2 Р(2) где Н - приращение количества импульсов на выходе функционального преобразователя;г - число, поданное с выхода преобразователя 6 на управляющие входы умножителя 4;р - количество двоичных разрядов умножителя 4 и количество выходов преобразователя 6, подключенных к управляющим входам умножителя 4.Из уравнения (1) и (2) следует, что б 1 - хбх,2"(3)Пусть на входы функционального преобразователя одновременно поданы импульсные сигналы, длительности которых равны т 1, 12, тз,.,Ь, где К - количество входов преобразователя, Не нарушая общности рассуждений, можно считать, чтот 1т гСЗ"т к (4) Импульсный сигнал длительностью 11, как и любой другой, может быть подан на произвольно выбранный вход функцио- нальногоо преобразователя, т,е. порядок подачи сигналов на входы преобразователя б не имеет значения.Преобразователь 6, в качестве которого может быть использовано постоянное запоминающее устройство, преобразовывает количество сигналов, одновременно присутствующих на его входах, в двоичный код г. Пример работы преобразователя 6 при к = 5 и р = 3 приведен в таблице.Обозначим через М 1,)чг,1 чз(ч количества импульсов, прошедших через элемент И 2 за интервалы времени 11 ягЛз,.дь соответственно,Количество импульсов Г 1, прошедших на выход функционального преобразователя за время т 1, определяют, проинтегрировав уравнение (3):(6) 10 Пусть на 3 входов функциональногопреобразователя подан сигнал длительно 50 стью 11, а на Ч его входов - сигнал длительностью тг, Тогда, используя выражения (8) и(9), получают1(,Г=хдхфх Дх; (14)о ,Р (Ч И 1+Я йг), (15)2или с учетом (12) Г 1 ) М 1б 1 - ,) х бх; (5)о 2 Р о5г - " и.2 (и+р+1Количество импульсов Е 2,1, прошедшихна выход функционального преобразователя за время тг-ц, равно(7)где Рг - количество импульсов, прошедшихна выход преобразователя за время сг.В более общей форме можно записать15Г.,. ) й., ),й " (и.;".1, (8,где(= 1 2Г(-1 и Р( - количество импульсов, про 20 шедших на выход преобразователя за временные интервалы с(-1 и а соответственно;Рц- количество импульсов, прошедших на выход преобразователя за времят;-ь 1, где Р 1,о = Р 1, а Ео = 0 и йо = О,25 Общее количество импульсов, прошед.ших на выход функционального преобразо.вателя за время тк, т.е, за время, равноенаибольшему из временных интервалов,можно определить следующим образом:30 Г = Р 1+ Рг,1+ Рз,г+,+Го(9,Подставив в уравнение (9) выражение(8), получаютГ- кк,+к 1,-и)+к а)м к)+35Р= " (М+М 3+.+М 11. (11)Величины Ц и ъ =1,2К) связаны между собой уравнением40 (х) = (12)где 1 о - частота повторения импульсов генератора 1 образцовой частоты,Из (11) и (12) получают245 р - о +т 3+с+ +,). (13)р1732343 а 2Р = + +Ч т+Я т 3, (16) Если на Я входов функционального преобразователя подан сигнал длительностью ц, а на остальные его входы - уровень логического иО", то из уравнений (8), (9) и (12) получают(17)2Таким образом, как следует из уравнения (13) предлагаемый функциональный преобразователь воспроизводит функцию от М аргументов, представленных одновременно начинающимися временными интервалами, за счет чего расширяются его функциональные возможности, Частные уравнения 15) и (17) показывают, что предлагаемый преобразователь может реализовать весь набор функций, которые реализует известное устройство,Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на Входы преобразователя 6 пРеобразователя 6 Первыйвыход Десятичныи Двоичный код код2" 1 1 0 3 1 1 0 3 0 04 О 1 0 2 1 1 О 3 1 1 0 3 0 0 1 4 1 1 0 3 0 0 1 0 0 1 4 1 О5Составитель В,ДудыкевичТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор И,Дербак Заказ 1583 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская набп 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 0 1 0 1 О 1 0 1 0 1 О 1 О 1 0 1 0 1 О 1 О 1 00 1 0 1 . 01 О ОО О1 00 10 11 11 1О а0 01 000 10 111 1О ОО О1 01 0О0 11 11 1О 00 01 01 00 10 111 1 0 0 0 0 О 0 О О 1 1 1 1 1 1 1 1 0 О 0 О 0 О О 0 1 11 1 1 1 0 0 О 0 0 0 О О О О 0 0 0 0 О О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножителя первого умножителя частоты на код, входы второго сомножителя которого соединены с выходами счетчика, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности воспроизведения функции от К аргументов, в него введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразователя, первый выход соединен с вторым входом элемента И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого сомножителя второго умножителя частоты на код, вход второго сомножителя которого соединен с выходом первого умножителя частоты на код, а выход подключен к выходу функционального преобразователя. О 1 1 2 1 2 2 3 1 2 2 3 2 3 3 1 2 2 3 2