Функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнител ое к авт. свид-ву 7.79 (21) 2802 Кз 0 06 6 7/2(22) Заявлено 45 18-2 с присоединением заявки.йо осударствеииый комитет СССР ио дедам изобретеиий и открытий.06,81 ата опубликования описан 2) Авторыизобретения И В, Кондаков рни Заявител ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ влены в 10 Изобретение относится к автомати.ке и вычислительной технике и можетбыть использовано, в частности в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных и управляющих системах приреализации функциональных зависимостей вида2 = у1(х)где величины 2, у, х предстааналоговой форме,Известен функциональный преобразователь, содержащий цифроаналоговый.преобразователь, укрепляющий усилитель, блок формирования скважности,аналого-цифровой преобразователь, 1дешифратор адреса, сумматор и блокпамяти 111.Недостатком устройства, являетсяпониженная точность функционального преобразования. 20Известен также функциональный преобразователь, содержащий блок управ-.ления, блоки памяти, коммутаторы ор"динат и .абцисс, многостабильныйэлемент, блок формирования скважности, блок буферных усилителей инелинейный интерполирующий блок Г 21 .Недостатком устройства являетсясложность Конструктивной реализациипри высоких требованиях к точности, 3 и стабильности функционального преобразования.Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами к первой группе входов блока формирования скважности и к входам дешифратора адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, и первый цифроаналоговый преобразователь, подсоединенный выходом через усреднитель к "выходу функционального преобразователя, при чем вход аналого-циФрового преобразователя и аналоговый. вход первого цифроаналогового преобразователя яв ляются соответственно первым и вторым входами функционального преобразователя, а выходы блока памяти соединены с первыми входами элементов и соответственно первой и второй группы, выходы которых подключены к цифровым входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, причем аналоговый вход и выход второго цифроаналогового преобразователя соединены соответственно со вторым входом функционального преобразователя и с входом усреднявицегоусилителя, а выход блока формирования скважности подключен к вторым входам элементов И первой группы и через инвертор - к вторым входам элементов И второй группы ГЗ .Недостаткомэтого устройства является пониженная точность функционального преобразования из-за равномерного характера расположения узлов аппроксимации40 Цель изобретения - повышениеточности функционального преобразования.С этой целью в функциональныйпреобразователь, содержащий аналогоциФровой преобразователь, подключенный выходами к первой группе входов блока формирования скважностии к входам дешифратора адреса, выходы которого соединены с адреснымивходами блока памяти, и цифроаналоговый преобразователь, подключенныйвыходом через усреднитель к выходуфункционального преобразователя, причем вход аналого-цифрового преобразователя и аналоговый вход цифроаналогового преобразователя являются соответственно первым и вторым входамифункционального преобразователя, внего введен коммутатор, соединенныйвыходами с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, первой 3 Ои второй группами информационныхвходов - с выходами кодов смежныхузловых значений ординат блока памяти соответственно, а управляющимвходом - с выходом блока формирования скважности, вторая и третья группы входов которого подключены к выходам кодов смейных узловых значений аргумента блока памяти соответственно,Блок формирования скважностисодержит группу элементов И, первыевходы которых являются второй группойвходов блока формирования скважности, вторые входы подключены к выходу 45первого блока сравнения кодов, а выходы - к установочным входам разрядовсчетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора тактовыхимпульсов, а выходами разрядов - с 5 Опервыми группами входов первого и.второго блоков сравнения кодов,вторые группы входов которых являются, соответственно третьей и первой группами входов блока формирования скважности, причем выход второго .блока сравнения кодов подключенк первому входу триггера, второйвход которого соединен с выходомпервого блока сравнения кодов, а выход - с выходом блока формирования 0скважности,На Фиг, 1 изображена блок-схемафункционального преобразователя;на фиг. 2 - блок-схема блока формирования скважности. 65 Функциональный преобразовательсодержит аналого-цифровой преобразователь 1, подключенный выходамик первым цифровым входам 2 блока3 формирования скважности и к входамдешифратора 4 адреса, Выходы дешифратора 4 соединены с адресными входами блока 5 памяти. Цифроаналоговыйпреобразователь б через усреднитель7 подсоединен к выходу 8 функционального преобразователя. Вход преобразователя 1 и аналоговый вход преобразователя б являются соответственнопервым 9 и вторым 10 входами функционального преобразователя. Коммутатор11 соединен выходами с цифровымивходами преобразователя б, первой ивторой группами информационных входов - с выходами кодов смежных узловых значений ординат Г(х ) и Г(х )+1блока 5 памяти, соответственно, а управляющим входом - с выходом блока 3формирования скважности. Вторая 12и третья 13 группы входов блока 3подключены к выходам кодов .узловыхзначений аргумента Г(х.) и Г(х+ )блока 5 памяти. Блок 3 содержит группу элементов И 14, первые входы которых являются второй 12 группой входовблока 3, вторые входы подключены квыходу первого блока 15 сравнениякодов, а выходы - к установленным входам разрядов счетчика 1 б. Счетчик 16соединен счетным входом с выходомгенератора 17 тактовых импульсов,а выходами разрядов - с первыми"группами входов первого и второго блоков15 и 18 сравнения кодов, вторыегруппы входов которых являются группами входов 13 и 2 блока 3, Выходблока 18 сравнения кодов подключенк первому входу триггера 19, второйвход которого соединен с выходом блока 15 сравнения, кодов, а выход - свыходом блока 3. Триггер 19 выполненв виде й- триггера.Функциональный преобразователь работает следующим образом.На первый вход 9 функциональногопреобразователя поступает в аналоговой форме аргумент х воспроизводимойфункции. Этот аргумент преобразуетсяс помощью преобразователя 1 в цифровую форму и поступает на первую группу входов 2 блока формирования скважности, преобразующего текущее. значение аргумента в прямоугольные импульсы, скважность которых изменяетсялинейно в пределах каждого участкаразбиения Функции Г(х).,С выходов преобраэрвателя 1 старшие разряды кода аргумента поступаютна дешифратор 4, управляющий черезадресные входы работой блока 5 памяти таким образом, что в течение одного участка аппроксимации воспроизводимой функции на .выходы блока 5памяти выдаются коды смежных узловыхзначений аргументов х; и х +1 и орди40 нат Г(х;) и 1(х) функции, т,е. начальные и конечнйе значения аргументов и ординат воспроизводимого участка Функции.Прямоугольные импульсы с выхода блока 3 управляют работой коммутатора 11 время-импульсным способом, т,е, при наличии на выходе блока 3 единичцого сигнала, на цифровые входы преобразователя 6 поступает код начальной -ой ординаты участка аппроксимации функции, а при отсутствии этого сигнала - код конечной (г+1)-ой ординаты воспроизводимого участка. Так как скважность прямоугольных импульсов на выходе блока 3 изменяется по линейному закону, то на выходе усреднителя 7 происходит линейная интерполяция. воспроизводимой Функции с одновременным умножением на вторую переменную (на входное аналоговое напряжение, поступаю щее на вход 10 функционального преобразователя.Особенности работы блока Формирования скважности 3 заключаются в следующем. Коды начального х и ко-: 251 нечного хзначений аргумента воспроизводимого участа разбиения функции с выходов блока 5 памяти поступают на первые входы элементов И группы элементов И 14 и на вторую группу входов блока 15 сравнения кодов. Тактовые импульсы с выхода генератора 17 поступают на счетный вход счетчика 16, выходной код которого подается на первую группу входов блоков сравнения кодов 15 и 18. На вторую группу входов блока 18 поступает с выходов преобразователя 1 текущий код аргумента функции, причем на воспроизводимом участке функции обеспечивается выполнение условия( хПри накоплении в счетчике 16 кода, равного текущему значению кода аргумента, на выходе блока 18 сравнения кодов появляется единичный сигнал, который устанавливает триггер 19 в нулевое состояние, Далее, при достижении кодом счетчика 16 величины кода конечного значения аргумента х-+,. срабатывает блок 15 и единйчный сигнал с его выхода устанавливает триггер 19 в единичное состояние, а также разрешает через группу .элементов И 14 записать в счетчик 16 код начального, значения аргумента х. Затем цикл работы55 повторяется, Очевидно, что скважность О прямоугольных импульсов с выхода блока 3 в пределах воспроизводимого участка х с х 4 х, иэме 1+1няется от нуля до единицы по линей- АО ному закону х -х%Таким образом предлагаемый функциональный преобразователь позволяет 65 по сравнению с известным повысить точность функционального преобразователяэа счет неравномерного разбиения функций на отдельные участки аппроксимацииФормула изобретения1. Функциональный преобразователь,содержащий аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами к,первой группе входов блока формирова"ния скважности и к выходам дешифратора адреса, выходы которого соединеныс адресными входами блока памяти,и цифроаналоговый преобразователь,подключенный выходом через усреднитель к выходу функционального преобразователя, причем вход аналогоцифрового преобразователя и аналоговый вход Цифроаналогового преобразователя являются соответственно первым и вторым входами функционального преобразователя, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности Функционального преобразования, в него введен коммутатор, соединенный выходами с цифровыми входамицифроаналогового преобразователя,первой и второй группами информационных входов - с выходами кодов смежных узловых значений ординат блокапамяти соответственно,а управляющим входом - с выходом блока формирования скважности,вторая и третьягруппы входов которого подключены квыходам кодов смежных узлов значенийаргумента блока памяти соответственно.2. Функциональный преобразовательпо п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что блок формирования скважности со-.держит группу элементов И, первыевходы которых являются второй группой входов блЬка формирования скважности, вторые входы подключены к выходу первого блока сравнения кодов, авыходы - к установочным входам разрядов счетчика, соединенного счетнымвходом с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами разрядовс первыми группами входов первого ивторого блоков сравнения кодов, вторые группы входов которых являютсясоответственно третьей и первойгруппами входов блока формированияскважности, причем выход второгоблока сравнения кодов подключен кпервому входу триггера, второй входкоторого соединен с выходом, первогоблока сравнения кодов; а выход - свыходомблока Формироваиия скважности .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Корн, Г., Кори Т. Электронныеаналоговые и аналого-цифровые вычис"лительные машины, М., "Мир", 1968,т.2, с.217-218, рис, 11, 31 б,2. Авторское свидетельство СССРМ 696490, кл. С 06 6 7/26, 1977,3, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2542926/18-24,кл. О 06 С 7/26, 1977 (прототип),842852 фиг Составитель С. Каэиновнко Техред А,Ач Корректор М. Ша едактор А,каэ 5105/ НИИ 13035 ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Ф Тираж 745Государственнделам иэобретеосква, Ж, Р Подписноего комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4