Цифровой функциональный преобразователь типа приращение — приращение

Союз Советских Социалистических РеслуоликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 22,Х 1,1965 ( 1038670/26-24 Кл, 42 п 1, 1421 ат 36/2 вкис присоединение МПК б 061 Н 031УДК 681,142,07:53. 087.92(088,8) иорит Комитет ло делам изооретвиий и открытийубликовано 29,Х.1967. Бюллетеньта опубликования описания 19,111.1968 ори Совете Министров Авторыизобретения Н. Ефимов, Ю. А. Поваляев и О. Б, Станишевский ий Таганрогский аявител ехническии институт ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬН ТИПА ПРИРАЩЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬИРАЩЕНИЕ 11 и схемы 12 совпадения, линия 18 задержки.В преобразователе применен метод кусочно-линейной аппроксимации заданной непрерывной кривой. Такая аппроксимация может быть осуществлена с любой, наперед заданной точностью, которая определяет количество линейных отрезков,В предлагаемом преобразователе весь диапазон изменения х разбит на 2048 приращений Лх. Количество приращений в каждом линейном отрезке равно 16, а количество линейных отрезков равно 128, Представление функции столь большим количеством линейных отрезков обеспечивает достаточно малую погрешность линейной аппроксимации,Помимо кусочно-линейной аппроксимации, в преобразователе применена ступенчатая аппроксимация каждого линейного отрезка, обеспечивающая квантование по независимой и зависимой переменным. В преобр Лх или Лу ния, Таким оудет предс мой импуль мент поступ приращений На фиг. 3 иИзвестны цифровые функциональные пребразователи типа приращение - приращеПредлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит реверсивный счетчик приращений аргумента, выход последнего каскада которого связан с реверсивнымсчетчиком отрезков, выходы счетчика приращений аргумента соединены с первыми входами схем совпадения, выходы счетчиков отрезков подключены к дешифратору, выходыкоторого посредством коммутационной панели подсоединены к схемам сборки, выходыкоторых подключены ко вторым входам схемсовпадения, выходы схем совпадения через 15схему сборки подсоединены к ключам задания знака приращений функции,Это позволяет упростить настройку преобразователя на преобразование заданныхфункций. 20На фиг. 1 представлен универсальный цифровой функциональный преобразователь типа приращение - приращение, фиг. 2 и 3 поясняют его работу. Преобразователь содержит реверсивный счетчик 1 приращений Лх, 25реверсивный счетчик 2 отрезков, блок 8 линейных преобразователей, дешифратор 4, схему совпадения 5, схему сборки б, триггер 7с единичным, нулевым и счетным входами,схемы сборки 8 и 9, схемы совпадения 10 и 30 азователе каждому приращению соответствует импульс напряжеобразом, линейный отрезок фиг.2 тавлен в преобразователе систесов Лх и Лу, возникающих в моления импульсов Лх при наличии Лу на ступенчатой кривой фиг, 2 зображена такая система импульсов. При этом импульсы Лх могут быть распределены во времени произвольно.Преобразователь ограбатывает функции,1 Инмасштабированные так, что- 1. ПоХэтому число возможных наклонов линейныхотрезков определяется количеством приращений Лх в линейном отрезке. Таким образом, все возможные наклоны будут следуощие: % 4/ 2/,6, 4%6 4% Каждой величине наклона линейного отрезка соответствует вполне определенная система импульсовтипа фиг. 3,Если под Р, понимать двоичную функцию,отображающую появление или непоявлениеимпульса Лу при поступлении импульса Лх,то таких функций существует, очевидно, 17по числу возможных наклонов линейных отрезков. Таким образом, отрезку с наклоном-/ы соответствует функция Рачб В дальнейшем для краткости знаменатель 16 у индексабудем опускать и писать функция Р, например, вместо функции Р-/.Функции Рможно образовать следующим образом. Пусть четырехразрядный двоичный счетчик подсчитывает импульсы Лх отначала каждого линейного отрезка. Еслиобозначить единичные состояния триггеров,образующих этот счетчик о, Ь, 1, 1, где символд относится к старшему разряду, то нетруднопоказать, что функции Р, определяются фор.мулами:Р=О, Р,=дЬь 1, Р=ЙЦ, Рз=Р 4+ьР 4 - Ц Р: Р 4+ Р 4 Рв Р 4+ Р Р 7 - Р 4+РьР 8=, Р 9=Р 8+ Ръ Ри) - Р 8+1 ь Р 41 1 8+Р 4"Р 4 - Р 8+Р 4 Р 4 З = РдР 4 Р 44 = Р 4+РУ Ргд12+ з Р 46Построив по этим формулам ступенчатыекривые типа фиг, 2, нетрудно убедиться, чтоони аппроксимируют линейные отрезки ссоответствующими наклонами. Например,ступенчатая кривая, соответствующая функции Р, аппроксимирует отрезок с наклоном4%.При наличии простейших схем, образующих функции Р функциональный преобразователь удобно построить так, чтобы приреализации каждого линейного отрезка навыход устройства пропускалась функция Рсоответствующая наклону отрабатываемогоотрезка. 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Блок линейных преобразователей 8 (фиг. 1), связанный с четырехразрядным счетчиком приращений Лх (1), выдает на своих 17 выходах все возможные функции Р, . По окончании линейного отрезка счетчик 1 сбрасывается, выдавая импульс на счетчик отрезков 2, состоящий из 7 разрядов. Дешифратор 4, связанный со счетчиком 2, выбирает шину, .номер которой совпадает с номером отрабатываемого отрезка. Эта шина и управляет пропусканием на выход преобразователя функции Р соответствующей наклону линейногоо отрезка. Поскольку отрезков с одинаковыми наклонами может быть несколько, то шины, соответствующие этим отрезкам, объединяются схемами сборки б и лишь после этого управляют открыванием схем совпадения б, на вторые входы которых поступают функции Р На выходе сборки 9 образуется некоторая последовательность высоких и низких потенциалов, представляющая в потенциальной форме зависимость Лу=(х). Преобразование этой зависимости из потенциальной формы в требуемую импульсную осуществляется двумя схемами совпадения 10, 11, схемой сборки 12 и линией задержки И. Потенциал Лу подается одновременно на входы 10 и П, на вторые входы этих схем поступают потенциалы такие, что при увеличении аргумента открывается схема 10, а при уменьшении схема 11. Наконец, на третий вход 10 поступает задержанный импульс Лх, а на третий вход 11 поступает импульс Лх, Таким образом, при наличии приращения Лу и при увеличении аргумента схема 10 пропускает нз выход через схему сборки 12 импульс. Задержка импульса Лх при помощи И необходима для того, чтобы этот импульс пришел на 10 после окончания всех переходных процессов, связанных с установлением потенциала Лу после поступления очередного импульса Лх,При уменьшении аргумента импульс на выход пропускает схема 11, причем в этом случае задержка импульса перед подачей его на вход П не нужна. Рассмотрим, для чего необходимо такое отличие, Пусть аргумент и функция имеют некоторое значение, и аргумент получил отрицательное приращение Лх. Импульс Лх придет на вход 11 раньше, чем установится потенциал Лу на втором входе 11, следовательно, на выходе импульса не появится, т. е. аргумент и функция будут соотьетствовать точке 2. Если как и в случае увеличения аргумента импульс Лх подавать через задержку, то аргумент и функция будут соответствовать точке 2, т. е. появится двузначность. При дальнейшем уменьшении аргумента импульс Лх придет раньше того момента, когда на выходе 9 исчезнет потенциал Лу и, следовательно, этот импульс пройдег на выход схемы, т. е. аргумент и функция будут соответствовать точке 1, Следовательно, при принятом методе преобразования зависимости Лу=(х) из потенциальной формы в импульсную, исключается двузначность в некоторых точках функции,На фиг. 1 представлена также схема образования знака Лу. Если функция возрастающая и аргумент ее увеличивается, то триггер знака 7 выдает на выходе сигнал, соответствующий +, при уменьшении аргумента триггер получает соответствующий сигнал и опрокидывается, выдавая на выходе- . При прохождении функцией экстремумов триггер также должен опрокидываться. Это осуществляется так, Номера приращений, со 208349ответствующие экстремумам, фиксируются специальными схемами совпадения, которые через схему сборки 8 подают сигнал на счетный вход триггера.Настройка преобразователя на заданную функцию чрезвычайно проста и заключается лишь в подключении шин дешифратора к соответствующим схемам сборки б, управляющим открыванием схем совпадения 5, которые, в свою очередь, пропускают на выход схемы требуемые функции Р,.Предмет изобретенияЦифровой функциональный преобразователь типа приращение - приращение, содержащий линейные преобразователи приращение - приращение, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки устройства на преобразование заданных функций, он содержит реверсивный счетчик приращений ар гумента, выход последнего каскада которогосвязан с реверсивным счетчиком отрезков, выходы счетчика приращений аргумента соединены с первыми входами схем совпадения, выходы счетчиков отрезков подключены к де шифратору, выходы которого посредствомкоммутационной панели подсоединены к схемам сборки, выходы которых подключены ко вторым входам схем совпадения, выходы схем совпадения через схему сборки подсое динены к ключам задания знака приращениифункции.208349 фиг.2 Составитель иле орокина Техред А, А. Камышникова Корректоры: А, А, Березуева и Л. В. НаделяеваРедакгор Типография, пр, Сапунова,Заказ 190/9ЦНИИПИ Комитета Тираж 530 Подписное елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д. 4