Цифровой функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ и детоескомю свидетельстаю Союз СоветскихСоциалмстмцесккхРеспублик(; 0615/3 инением заявкис пр рстеенеый ееиетеСССРелам язебретеейи етхРьтей 3) Приоритет Опубликовано.15,10,79,Бюллетень38 Дата опубликования описания 20.10,79 53) УЛК 681 35(54) ЦИФРОВОЙ фУНКБИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТ Изобретение относится к области вы.числительной техники.Известен функциональный преобразователь,содержащий генератор импульсов,счетчики, деаифраторы, переключатели илогические блоки 1 1,3Недостатком преобразователя является сложность перестройки на воспроизведение другой функции.Наиболее близким техническим решением к предложенному является цифро- тевой функциональный преобразователь, со-.держащий генератор импульсов, блок управления вводом данныхреверсивный счет-чик, разрядные выходы которого ямяотся выходом цифрового функциональногопреобрааователя, а упрамяющий и установочные входы соединены с соответствующими выходами блока управлениявводом данных, блок запоминания началь,ных ординат и анака наклона, выходы.которого соединены со входами блокауправления вводом данных, счетчик наклонов, блок запоминания наклонов, блок сравнения кодов наклонов, входы которогоподключены к выходам счетчика наклонов й блока запоминания наклонов, а выход соединен со входом установки нулясчетчика наклонов 2,Недостатками этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку устройство предназначено только для воспроиаведения функций времени, а также инакая точность,обусломенная накоплением погрешностиво всем интервале изменения аргумента.Иелью изобретения ямяется повышение точности и расширения функциональных воаможибстей преобразователя засчет воспроизведения функций произвольного аргумента,Поставленная цель достигается тем,что цифровой фуикцибнальный преобрааователь содержит блок. формирования кода номера отрезка, дещифратор номераотрезка, мемент запрета, дешифраторабсцисс, счетчик абсцисс, блок сравнения кодовабсцисс, входы которого подз 691ключены к выходам дешифратора абсцисси счетчика абсцисс, а выход соединенс -первым входом элемента запрета, второй вход элемента запрета соединен свыходом генератора импульсов, а выход - со счетными входами реверсивного счетчика и сЧетчика наклонов,счетный вход счетчика абсцисс подклю-чен к выходу блока сравнения кодовнаклонов, информационные входы блока 1 Оформирования кода номера отрезка и входыдешифратора абсцисс соединены междусобой и являютсяинформационными вхо-дами цифровогд функционального преобразователя, управляющий вход блока формирования кода номера отрезка является вхо-дом запуска функционального преобразователя, выходы блока формирования коданомера отрезка соединены со входамидешифратора номера отрезка, информационные выходы которого соединены с адресными входами блока запоминания наклонов и блока запоминания начальныхординат и знака наклона, а управляющийвыход - со входами начальной установки счетчика наклонов и счетчика абсцисси с управляющим входом блока управления вводом данных,Схема цифрового функционального преобразователя приведена на чертеже.30Цифровой функциональный преобразователь содержит блок 1 формированиякода номера отрезка, дешифратор 2 номера отрезка, генератор 3 импульсов,элемент 4 запрета, счетчик 5 наклонов,блок 6 сравнения кодов наклонов, блок7 запоминания наклонов, дешифратор 8абсцисс, блок 9 сравнения кодов абсцисссчетчик 10 абсцисс, реверсивный счетчик 11, блок 12 управления вводом дан 40ных и блок 13 запоминания начальныхординат и знака наклонов.Цифровой функциональный преобразователь работает следующим образом.45Сначала производится подготовка кработе, Определяются параметры отдельных прямых отрезков аппроксимирующейкусочно-линейной функции в плоскостныхпрямоугольных координатах. знак угланаклона по отношению к оси абсцисс, абсолютные величины проекций прямых отрезковна оси абсцисс, начальные ординатй каждого кусочно-линейного отрезка, абсолютная величина тангенса угла наклона.Параметры каждого прямого отрезкаданной функции вводятся в следующие бло;знак угла наклона и значение начальной 864 4 ординьгы линейно-кусочного аппроксимированного участка - в блок 13 запоминания начальных ординат и знака наклона, абсолютная величина тангенса угле наклона - в блок 7 запоминания наклона, абсолютнаявеличина проекпии прямого отрезка на оси абсцисс - в блок 1формирования кода номера отрезка и дешифратора 8 абсцисс,Число выходов дешифратора 2 номера, отрезков соответствует числу линейных отрезков. Каждый выход управляет воспроизведением только одного прямого отрезка данной функции. Число выходов дешифратора 8 абсцисс соответствует числу дискретных значений аргумента.Пусковой сигнал и код аргумента подаются на входы блока 1 формировайия кода номера отрезка и дешифратора 8 абс" цисс. При атом, на одном иэ выходов дешифратора 2 номера отрезка и дешифратора 8 абсцисс формируются единичные коды, Выходные сигналы дешифратора 2номера отрезка поступают на адресные входы блока 7 запоминания наклонов иблока 13 запоминания начальных ординат и знака наклона.На выходе блока 7 запоминания наклонов формируется код, указывающий абсолютное значение тангенса угла наклона на каждом из отрезков, который поступает на вход блока 6 сравнения ко дов наклонов,На выходе блока 13 запоминания начальных ординат и знака наклона формируются двоичный параллельный код начальных ординат и единичный код Йака наклона текущего участка, которые поступают через блок 12 управления ввс дом данных наклона на реверсивный счетчик 11. Эти сигналы определяют начальный код и направление счета реверсивного счетчика. Прямому счету соответствует йоложительный знак угла наклона, а обратному счету - соответственно отрицательный знак угла наклона прямого отрезка. Синхронизация работы устройства производится по сигналу пуска, по которомув дешифраторе 2 номера отрезка формируется импульсная команда начальнойустановки счетчика 5 наклонов и счетчика 10 абсцисс, а также управляющий сигнал иа ввод значения кода начальных ординат и анака наклонов в реверсивный счетчик 11, После окончания атой команды формируется команда для начала91864осивный счетчик, разрядные выходы которого являются выходом пифрового функционального преобразователя, а управляющий и установочные входы соединеныс соответствующими выходами блока управления вводом данных, блок запоминания начальных ординат н знака наклона,выходы которого соединены со входамиблока управления вводомданных, счет- О чик наклонов, блок запомннання наклс- нов, блок сравнения кодов наклонов, входы которого подключены к выходам счетчика наклонов н блока запомннання наклонов, а выход соедннен со входом установки нуля счетчике наклонов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности н расширения функ-пиональных воэможностей за счет воспроизведения функций произвольного аргумента, он содержит блок формированиякода номера отрезка, дешифратор номера отрезка, элемент запрета, дешифратор абсцисс, счетчик абсцисс, блок сравнения кодов абсцисс, входы которогоподключены к выходам дешифратора абсцисс и счетчикаабсднсс, а выход соедннен с первым входом элемента запрета, второй вход элемента запрета соединен с выходом генератора импульсов, ЗОа выход - со счетными входами реверсивного счетчика и счетчика наклонов,,счетный вход счетчика абсписс подключен к выходу блока сравнения кодов наклонов, информапионные входы блока 35формирования кода номера отрезка и входы дещифратора абсцнсс соединены между собой и являются информационнымивходами цифрового Функционального преобразователя, управляющий вход блокаформирования кода номера отрезка яв,ляется входом запуска функдиональногопреобразователя, вы оды блока формярования кода номера отрезка. соединены 45со входами дещифратора номера отреэка,.ннформационные выходы которого соединены с адресными входами блока запоминания наклонов и блока запоминания начальных ординат н анака наклона, 50а управляющий выход - со входами на 5 6 определения значения функции по заданному значению аргумента.По этой команде импульсы генератора 3 через открытый элемент 4 запрета подаются на счетные входы счетчика 5 наклонов и реверсивного счетчика 11. Выходной код счетчика 5 наклонов подается на блок 6 сравнении кодов наклонов, где происходит сравнение е 1 о с ко,дом, поступнвщнм с блока 7 запоминания наклонов. На выходе блока 6 сравнения кодов наклонов при равенстве кодов возникает импульс, который подается на сбросовый вход счетчика 5 наклонов и счетный вход счетчика 10 абсдисс.Счетчик 5 наклонов и отношении нмпульса сброса работает как управляемый генератор импульсов, причем частота следования, импульсов задается блоком 7 запоми;- ния наклонов и отражает информацию об угле наклона, а длительность работы с данной частотой задается выходным сигналом с блока 9 срав. нения кодов абсцисс и отражает информацию об абсолютной величине проекнии прямого, отрезка на ось абсписс.Счетчик 10 абсцисс, дешифратор 8 абсписс н блок 9 сравнения кодов абсцисс работают в режиме управляемого генератора импульсов до появления выходного импульса с блока 9 сравнения кодов абсцисс. Сигнал запрета с блока .9 сравнения кодов абспнсс поступает на вход элемента 4 запрета н подача им.пульсов с генератора 3 импульсов на счетный вход реверсивного счетчнка 11прекращается. Код на выходе реверсивного счетчика 11 будет отражать значение кусочно-аппроксимированной функпии, соответствующее заданному значению аргумента.Предлагаемое устройство обладает более высокой точностью по сравнению с прототипом, так как в нем ошибка накаплнвается только в пределах одного участка аппроксимации, а не всей функ- . пии.функциональные воэможности предложенного устройства, воспроизводящего функпни произвольного аргумента, позволяют существенно расширить область его применення,формула и зобрете ни я Бнфровой функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, блок управления вводом данных, реверчальной установки счетчика наклонов и счетчика абсцисс в с управляющим входом блока управления вводом данных. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 342193, кл. 3 06 Я 7/26, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Ж 249074, кл, ( 06 67,/26, 1970.,Стен аж 780 Подписноетвенного комитета СССРобретений и открытий, Ж-Э 5, Раушскаи наб., д. 4/ аэ 6218/40 Ти ЦНИИПИ Госуаарс по делам и 113035, Москва