Функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 370610 Союз Советских Социзлистических Республикриоритетпубликовано 15.11.1973. Бюллетень11ата опубликования описания 18.11.1973 Комитет по деламизобретений и открытипри Совете МииистроСССР УДК 681.335,813(088.8 Автор изобретен т А. Юариков Заявитель фУНКЦИОНАЛЬНЫИ 1 тРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ с присоединением заявки Ь Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве универсального элемента, способного.с заданной точностью производить разнообразные простые и сложные функциональные 5 преобразования цифровых электрических сигналов, включающие моделирование свойств любото шестиполюсника, работу арифметического устройства, цифрового интегратора, генератора сигналов опециальной формы и т.п, 10Известны декодирующие функциональные преобразователи вида Код - напряжение, содержащие входной регистр, подключеттный к управляющим входам коммутатора пирамидального типа, который имеет связь с выход ным блоком и датчиками напряжения или тока, собранных на весовых сопротивлениях. В соответствии с имеющейся передаточной характериствкой, они способны производить смену носителя информации сигнала с одновре менным изменением его содержания.Недостатком этих преобразователей, как вычислительных элементов, являются:сравнительно невысокая точность производимых вычислительных операций, обусловленная 25 тем, что выходным носителем информации сигнала является аналог (напряжение или ток);.возможность выполнения только простых функциональных преобразований, вследствие наличия одного сигнального входа; 30 отсутствие возможности быстрой перестройки параметров передаточной характеристики, или выборки нужной програхтхты функционального преобразования в рабочем состоянии преобразователя.Целью изобретения является разработка универсального функционального преобразователя, выполняющего сложные функциональные преобразования вида Код - код,Предлагаемое устройство отличается от известного наличием генератора опорных и цифровых сигналов (ГОЦС) и второго входного регистра, датчиков электрических сигналов, выполненных управляемыми с помощью цифровых сигналов,Функциональные связи в преобразователе выполнены следующим образом.,Выход ГОЦС соединен с рабочими входами управляемых датчиков электрических сигналов, управляющие входы которых соединены с выходами второго входного регистра, а выходы подключены к рабочим входам пирамидального коммутатора. Управляющие входы последнего соединены с выходами первого входного регистра, а выход подключен к выходному блоку.При построении преобразователя вида Код - код, в составе каждого управляемого датчика электрических сигналов содержится програмный коммутатор пирамидального типаи задающие генераторы постоянных цифровых сигналов. При этом, последние имеют входы, связанные с выходом ГОЦС и выходы, подключенные к рабочим входам программных коммутаторов, Управляющие входы программ ных коммутаторов соединены с выходами второго входного регистра, а выходы подключены к сигнальным (рабочим) входам пирамидального коммутатора, управляющими входами связанного с выходами первого входного регистра.Преобразователь вида Код - аналог отличается от предыдущего тем, что вместо задающих генераторов постоянных цифровых сигналов имеет весовые сопротивления или потенциометры.Выходной сигнал преобразователя может быть представлен последовательным или единичным и параллельным кодами, Для этого его выходной блок содержит согласующий каскад, регистр-преобразователь кодов (последователыного или единичного кода в ,параллельный) и управляемый ключ, служащий для обеспечения интегрирования выходного сигнала, Согласующий каокад и регистр-преобразователь кодов по линии - Установка нуля через управляемый ключ соединены с ГОЦС и входными регистрами, кроме тото, рабочие входы указанных каскадов соединены с выходом пирамидального коммутатора.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Она состоит из управляемых датчиков электричеоких сигналов 1, задающих генераторов 2, программных коммутаторов пирамидального типа 3, пирамидального коммутатора 4, выходного блока 5, согласующето каскада 6, регистра-преобразователя кодов 7, управляемого ключа 8, генератора опорных и цифровых сигналов (ГОЦС) 9, второго входного регистра 10 и первого входного регист,ра 11.В зависимости от назначения преобразователя с помощью задающих генераторов управляемых датчиков электрических сигналов моделируется серия передаточных характеристик, имеющих самостоятельное значение или функционально связанных между собой. При этом используется свойство пирамидального коммутатора подключать к выходу только тот сигнальный вход, который соответствует дискретному,цифровому значению сигнала, поданного на его управляющий вход.Каждый задающий генератор настраивается на выработку сигнала, поставленного в сложное функционалыное отношение к тем или иным возможным дискревным значениям входных сигналов. При таком моделировании передаточной характеристики, любые входные сигналы, поступающие,на соответствующие входные регистры преобразователя, будут подвергнуты замоделированному функциональному преобразованию.Рассмотрим работу .преобразователя для частного случая выполнения простого функционального преобразования вида Код -код,Пусть первый входной сигнал х долженбыть подвергнут функциональному преобразованию, соответствующему постоянному значению второго входного сигнала УТ = У,.Г 1 реобразование должно отвечать следующемуматематическому выражению:г(1 ) = Ых(1 ),10где =а Ыа=1, 2, 3,т,Известно, что преобразуемый сигнал х(1 д)может принимать следующие дискретные значения. хь х 2хщ15 Для обеспечения заданного функционального преобразования производится предварительное моделирование передаточной характеристики установкой соответствующих параметров задающих генераторов.20 При этом каждый задающий генератор (1,2, 3, т-ый), подключаемый к выходному блоку сигналами у,х,; у 1 х 2; у,х,; у,х,п, настраивается на выдачу постояиного цифрового сигнала соответствующего Ь (х 1)Ь (х 2)Ь (хз)25 11 (хтл)В рабочем состоянии на входной регистр 1 Оподается постоянный цифровой сигнал у 1,а на входной регистр 11 - обрабатываемыйсигнал х(1).ч 0 Пусть,в некоторый -ый дискретный моментвремени значение входного сигнала х(1)равно х;. Перед его записью на входной регистр поступает импульс Установка нуля,который произведет обнуление входното и выз 5 ходното регистров и поступит на ГОЦС. Черезинтервал времени Ьтнеобходимый для записичисла на входном регистре и установления рабочей цепи для црохождения выходного сигнала, ГОЦС вырабатывает серию разрядных40 импульсов, которые поступают на все задающие генераторы,Первый задающий генератор 1-го управляемого датчика цифровых сигналов с поступлением на его входы разрядных импульсов про 45 изводит формирование постоянного цифровогосигнала, соответствующего значению 1,(х;).Пройдя программный и пирамидальный коммутаторы, данный постоявный сигнал зафиксируется на регистре-преобразователе кодов50 выходного блока и пройдет через согласующийкаскад на выход преобразователя. Аналогичным образом происходит формирование других дискретных значений выходного сигнала,Не трудно заметить, что если произвести мо 55делирование передаточных характеристик преобразователя при других возможных зяачениях второго входного сигнала У(Тд), возможно одновременное функциональное преобразование обоих сигналов х(1) и У(Т ), в том60 числе, функционально связанных между собой,Формирование электрических сигналов является частным случаем преобразования электрических сигналов, в этом случае на первыйвходной регистр подается линейно-возрастаю 65 щий цифровой,ряд, При этом на выходе преоб.разователя будет производиться развертывание нового числового ряда, частные значения которого определяются замоделированной передаточной характеристикой, При наличии замоделированных нескольких передаточных характеристик, выбор необходимой будет определяться входным сигналом, поступающим на второй входной регистр. Нетрудно заметить, что благодаря тому, что каждое частное значение выходного сигнала определяется двумя сигналами, рассматриваемый преобразователь может моделировать свойства любого шестиполюсника, Входы для приема цифровых сигналов заданных параллельным кодом рассматриваются как единые.Для обеспечения работы преобразователя в качестве интегратора, на первый входной регистр требуется подавать последовательно повторяющийся линейно-возрастающий цифровой ряд, а на второй входной регистр - цифровой сигнал, соответствующий сигналу ошибки. Последний будет устанавливать ту или иную передаточную характеристикукаждая из которых имеет свою величину приращения ординат, а следовательно, будет соответствовать той или иной скорости изменения величины выходного сигнала.Из сказанного следует, что в,рассматриваемом случае, преобразователь должен иметь серию линейно-возрастающих, передаточных характеристик.Высокая точность работы преобразователя может быть обеспечена благодаря цифровой форме входного и выходного сигналов, не боящихся искажений информации при прохождении через ключевые элементы коммутаторов, и не подверженных дрейфовым явлениям. Предмет изобретения 1. Функциональный преобразователь, содержащий входной регистр, пирамидальный коммутатор и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки преобразователя и повышения точности работы, он содержит генератор опорных и цифровых сигналов, второй входной регистр и управляемые 10 датчики электрических сигналов; выход генератора опорных и цифровых сипналов соединен с рабочими входами управляемых дагчиков электрических сигналов, управляющие входы которых соединены с выходами второго 1 З входного регистра, выходы датчиков подключены к рабочим входам пирамидального коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами первого входного регистра, а его выход подключен к выходному блоку, 202. Функциональный преобразователь поп.1,отличающийся тем, что каждый управляемый датчик электрических сигналов содержит программный коммутатор пирамидального типа 25 и задающие генераторы цифровых сигналов,входы которых связаны с входами датчика, а выходы подключены к рабочим входам программного коммутатора, управляющие входы которого соединены с управляющимн входами ЗО датчвка, а выходы подключены .к выходамдатчика.3. Функциональный преобразователь полип,1,отличающийся тем, что выходной блок содержит согласующий .каскад, регистр - преобра- ЗЗ зователь кодов и управляемый ключ, подключенные к входу блока.Составители И. Шелипова Техред Т. Курилко Редактор Е. Гончар Корректор А. Дзесова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 939/16 Изд.262 Тираж 647 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/Б