Функциональный преобразователь

Союз СоветскккСоциалистическмкРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 742911(23) Приоритет ло делам изооретений и открытий( 088,8) Дата опубликования описания 28,06,80(72) Авторы изобретения Е, Н. Браго, А. В, Царев и И. Б. Шургая Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут нефтехимической и газовой промышленностиим. И, М. Губкина(54) ФУНКБИОНАЛЪНЬ)Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, в частностик устройствам функционального преобразователя число-импульсных сигналов.Известны функциональные преобразователи, содержащие двоичные перемножите 5ли, программные устройства, выходныесчетчики 11 .Однако при высокой точности воспроизведения функций конструкция этих претообразователей сложна,Наиболее близким к предлагаемомуявляется функциональный преобразователь,содержащий первый элемент ИЛИ, первыйи второй элементы И, счетчик, информа 15ционный вход которого соединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу счетчика ик инверсным входам первого и второгоэлемента И, выходы которых соединенысоответственно с суммирующим и вычитаюшим входами реверсивного счетчика,а первые прямые входы первого и второго элементов И подключены соответственно ко второму итретьему выходам блокауправления. Устройство содержит, крометого, генератор пачек импульсов 23.Недостатком его является большая погрешность, возникающая на участках аппроксимации с дробными коэффициентами наклона, обусловленная неравномерностью следования выходных импульсов по отношению х входным.Бель изобретения - повышение точности преобразования.Бель достигается тем, что функциональный преобразователь содержит элемент задержки и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И и с четвертым выходом блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен че рез элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетным входом счетчика и со вторыми прямыми входами первого и второго элементов И, причем уста 3 /4;3 цовочцый Вход счетчика подключен к выходу счетчика.На фиг. 1 представлен функциональный преобразователь на фиг, 2 - возможное исполнение блока управления; на фиг 35даны диаграммы распределения импульсов.Преооразователь содерюп счетчики 1-3, блок 4 управленияэлементы 5 и 6 Иэлементы 7 и 8 ИЛИ, .элемент 8 заде 5 жки, реверсивцый счет ик 10, де шифратор 11 и 12, шифратор 13.Фцкционадьный преобразователь работает следующим образом.На вход устройства подается последовательность импульсов, количество кото рых соответствует абсциссе моделируемой функции, Это количество импульсов на каждом участке аппроксимации преобразуется с заданным коэффициентом передачи, равным коэффициенту наклонд аппроксимируемой прямой на этом участке и, далее алгебраически суммируется реверсивным счетчиком, в котором формируется код, гисденно равный ордицате моделируемой функции.25Если на-ом участке коэффициент наклона аппроксимирующей прямой подо жительный и меньше единицы, то сигналом логического нуля с третьего выхода блока 4 управления блокируется элемент 6 И, а сигналом логической единицы с четвертого выхода блока 4 управления блокируется элемент 7 ИЛИ. Далее процесс формирования аппроксимации прямой протекает так,. После каждого цикла35 счета импульс переполнения с выхода счетчика 1 поступает на установочный вход этого счетчика и записывает в него по информационному входу двоичный код М, присутствующий на первом выхо- о де блока 4 управления, Оцновременно импульс переполнения бдокирует элемент 5 И и запрещает прохождение на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, совпадающего с ицм импульса входной после доватедьности / . После поступления на вход преобразователя очередных Р 4=2 -Юо импульсов, процесс повторяется, Таким образом, изменяя в соответствующем месте входной последовательности импуль Фсов Я, код Я можно на-ом участке аппроксимации преобразовать входной число-импульсный код Я в выходной - Л так, чтобы на выбранном участке аппрокси. мации получитьрезультирующий коэффициент наклона, равный) =ф/гце ц 1 ц, - , ф..При этом существенно, что "вычеркивание" импульсов из входной последовательности осуществляется по программе,которая может быть заранее рассчитанаиз условий минимума погрешности кусочно=ступенчатой аппроксимации, В качестве примера (фиг. 3) показан процесс формирования аппроксимирующей прямой скоэффициентом наклона, равным1( =11/16 и , -1/3,Если на-ом участке коэффициентнаклона аппроксимирующей прямой положительный и больше единицы, то на третьем и четвертом выходах блока 4 управления формируются сигналы логическогонуля, которые открывают элемент 7 ИЛИи блокируют элементы 6 И. Тогда каждый импульс переполнения счетчика 1через элементы 5 И, 7 ИЛИ, 8 ИЛИ иэлемент 9 И задержки снова поступаетна счетный вход счетчика 1. Устойчивоесостояние схемы нарушается и на выходе элемента И 5 генерируется пачка импульсов, Такой режим схемы сохраняетсядо тех пор, пока на выходе счетчика 1не появится сигнал переполнения, которыйблокирует элемент 5 И и тем самым"срывает" генерацию. Тогда результирующий коэффициент передачи, соответствующий наклону аппроксимирующей прямойна-ом участке, равен:31 оТаким образом, изменяя число 44,можно получить набор аппроксимирующихпрямых, коэффициенты наклона которыхизменяются в пределах 11 с дискретностью, равной 61 = 1 . Погрешностькусочно-ступенчатой аппроксимации вэтом случае отсутствует, На фиг, 3 вкачестве примера показан процесс моделирования аппросимирующей прямой с коэффициентом наклона, равным ( - 4.Полученная таким образом последовательность импульсов /ф поступает на ввход реверсивного счетчика 10, которыйсуммирует приращения ординат функции.Учет знака приращения осуществляетсяблоком 4 управления, который коммутирует элементы Ц И и 6 так, что научастках аппроксимации с положительной. первой производной реверсивной счетчикработает в режиме суммирования, а научастках с отрицательной первой производной - в режиме вычитания.Работа блока управления осуществляется следующим образом,5 7429В точке, фиксируемой счетчиком 2 исоответствующей моменту смены кодаФф на первом выходе блока 4 управления,на выходе дешифратора 11 формируетсяимпульс, который изменяет состояние 5счетчик 3 и устанавливает на выходедешифратора 1 2 адрес той числовой линейки шифратора 1 3, в которой записаны1параметры-го участка аппроксимациии коды управляющих сигналов элементов 105 и 6 И, 7 ИЛИ. Такое состояние схемы сохраняется до тех пор, пока на входблока 4 управления не поступит импульспереполнения, соответствующий очередному моменту смены кода /,35Таким образом, преобразователь позволяет получить равномерное распределениевыходных импульсов по отношению к входным на участках аппроксимации с дробными коэффициентами наклона и, следовательно, повысить точность воспроизведения функций. формула изобретения 25 функциональный преобразователь, содержащий первый элемент ИЛИ первый и второй элементы И, счетчик, информационный вход которого соединен с пер- ЗО вым выходом блока управления, вход ко 11 6торого подключен к выходу счетчика и кинверсным входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, апервые прямые входы первого и второгоэлементов И подключены соответственноко второму и третьему выходам блокауправления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,он содержит элемент задержки и второйэлемент ИЛИ, входы которого соединеныс выходами первого и второго элементовИ и с четвертым выходом блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен через элемент задержки с первым вховходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетнымвходом счетчика и со втррыми прямымивходами первого и второго элементов И,причем установочный вход счетчика подключен к выходу счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 547788 т кл 6. 06 С. 7/2602.06.772. Авторское свидетельство СССРМ 9 302721, кл. С Сг 7/26,20.1 0,69 ( прототип) .