Функциональный преобразователь

.,80.,1018127 А Эав:6 Об 6 7/2 СССР РЬГГИЙ ЮСУДа СтвЕННЦЙ НОМИТЕтГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ : К ЙВТ(РСНОМФ СЗИЙЕТЕЛЬСТВУ ТЕНИ льство СССР 1974. ство СССР 24 с(21) 3275658/18-24 ключенного выходами разрядов к входам 22) 16.04.81 выходного цифроаналогового преобразо- (46) 15.05.83. Бюл. 9 18 вателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, :72) И.И,Серебриев чтЬ,.с целью расширения диапазона 71) Кишйневский завод счетных машин скорости изменения аргумента и повынм. 50-летия СССР шения динамической точности лрео"ра- (53) 681. 335(088.8) зования, в него введены второй дешиф- ,(56) 1. Авторское свидете ратор, переключатель режимов, генера- В 537356; кл. 6 Об 6 7/26 тор стробирующих импульсов, элемент2. Авторское свидетель ИЛИ, блок управляемой передачи разряпо заявке В . 2706155/2 ,дов кода и входной преобразователЬ кл., 6 Об 6 7/12, 1979. аргумента в цифровой код, соединенный3. Авторское свидетельство СССРннформациончым входом с шиной ввода В 864293, кл. 6 Об Р 15/353, 1979 аРгумента, стробирующим входом - с (прототип)- . выходом элемента ИЛИ, а выходами - син 4 юрмационными входами блока управ- (54) 57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫИ ПРЕОВРАЗОВА- лнемой пеРедачи разрядов кода, под- Е ТЕЛЬ, содержащий регистр, первый де- к 3 доченного выходами к входам первого шифратор, выходы которого соединены дешифратора, а управляющими входами,с адресными входами. блока памяти,нод- к выходам второго дешифратора, соеключенного выходами к первой группе днненного информационными входами с ( :информационных входов блока вычитания выходами регистра и с входами управ- кодов, соединенного второй группой ленин частотой генератора импульсов р информационных входов с выходамиопорной частоты, а управлявмчим вхо: разрядов реверсивного счетчика, вы- дом - с шиной задания режима "Исход- ходами кода разности - с управляющи-ное положение", управляющим входом (,) ми входами управляемого делителя час- блока вычитания кодов и с первым вхо-тоты, выходом знака разности - с вхо- дом элемента ИЛИ, подключенного вто. -дом управления реверсом реверсивного рым входом к выходу генератора,стро- Об .счетчика, а выходом обнуления - со бирующих импульсов, соединенного вхо- фавЮ Стробнрующим входом управляемого де- . дом.с выходом обнуления блока вычиталителя .частоты и с первым входом зле- ния кодов, причем информационные вхо- ф 4 мента И, подключенного вторым входом ды регистра подключены к шине ввода евД к выходу генератора импульсов опоР- кода временного диапазона преобразоной частоты, а выходом - к сигнально- вания, а установочные входы реверсив-.му входу управляемого делителя часто- ного счетчика соединены через лере.ты, соединенного выходом со счетным ключатель режимов с выходами блока входом реверсивного счетчика, под- памяти. :ВНедостаткаии прототипаявляются ограниченный диапазон скорости изьенения аргумента и пониженная динамическая точность преобразования.Цель изобрвтения - расширение диа-пазона скорости .изменения аргумента,и повышение динамической точностипреобразования. бО И э обрете ние относится К автомат и. ке и вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных системах для выполнения Функциональных преобразований,Известен функциональный преобраэователь, содержащий аналого-цифровойпреобразователь, упорно-аналоговыепреобразователи, сумматоры, блок выборки, блок анализа приращений, инвертор, счетчик масштаба и блок управления 1 1,Известен также функциональныйпреобразователь, содержащий аналогоцифровой преобразователь, блок сравнения кодов, генератор импульсов,счетчики, дешифратор, блок памяти,преобразователь код - частота, элемент И, триггер знака, реверсивныйсчетчик, регистр и выходной упорноаналоговый множительный блок с операОционным усилителем 21,Общими недостатками известныхфункциональных преобразователей являются ограниченный диапазон скоростиизменения аргумента и пониженнаядинамическая точность преобразования,Наиболее близким к предлагаемомуявляется Функциональный преобраэова-,тель, содержащий регистр, первый дешиФратор, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, подключенного выходами и первой группе информационных входов блока вычитания кодов, соединенного второй. группой инФормационных входов с выходами разрядов реверсивного счетчика, 35 выходами кода разности - с управляющими входами управляемого делителя частоты, выходом знака разности - с входом управления реверсом реверсивного счетчика, а выходам обнуления - 40 со стробирующим входам управляемого делителя частоты и с первым входомэлемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов опорной частоты, а выходом - к. сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного выходом со счетным входам реверсивного счетчика, подключенного выходами разрядов к входам выходного упорно-аналогового преобразователя, причем вхбды первого дешифратара соединены с выходами регистра, подключенного информационными входами к шине ввода ар 1 умента, а управляющим входом - к .выходу обнуления блока вычитания кодов С 33. поставленная цель достигается тем,.что Функциональный преобразователь, содержащий регистр, первый дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, подключенного выходами к перрой группе информационных входов блока вычитания кодов, соединенного второй группой информационных входов с выходами разрядов реверсивного счетчика, выходами кода разности в .с управляющими входами управляемого делителя частоты, выходом знака разности - . с входом управления реверсом реверсивного счетчика, а выходом обнуления - со стробирующим входом управляемого делителя частоты и с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов опорной частоть, а выходом - к сигнальному входу управляемого делителя частоты, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного выходами разрядов к входам выходного цифроаналогового преобразователя, введены второй дешифратор, переключатель режимов, генератор стробирующих импульсов, элемент ИЛИ, блок управляемой передачи разрядов кода и входной преобразователь аргумента в цифровой код, соединенный информационным входом с шиной ввода аргументастробирующим входом - с выходом элемента ИЛИ, а выходами - с информационными входами блока управляемой передачи разрядов кода, подключенного выходами к входам первоо дешифратора, а управляющими входами - к выходам второго дешифратора, соединенного информационными входами с выходами регистра и с входами упр уления-частотой генератора импульсов опорной частоты, а управляющим входом - с шиной задания режима "Исходное положением, управляющим входом блока вычитания кодов и с первым входом элемента ИЛИ, подклю- . ченного вторым входом к выходу генератора стробирукнаих имнулъсов, соединенного входом с выходом обнуления блока вычитания кодов, причем информационные входы регистра подключены к шине ввода кода временного диапазона преобразования, а установочные входы реверсивного счетчика соедине- ны через переключатель режимов с выходами блока памяти.На чертеже изображена блок-схема Функционального преобразователя.Преобразователь содержит первый дешифратор 1, выходы которого соединены с адресными входами блока 2 памяти. Блок 2 подключен выходами к первой группе информационных входов блоКа,З вычитания кодов, соединенного второй группой информационных входов с выходами разрядов реверсив- ного счетчика 4, выходами 5 кода раз-,.ности - с.управляющими входами управ- честву участков аппроксимации в выб-ляемого делителя б частоты, выходомРаином временном диапазоне ТК ипРо.7 знака разности - с входом управле- порционально его длительности ЗначениЯ РевеРсом счетчика 4, а выходом 8 ние.як во вРемеином диапазоне Тк выобнуления - со стробирующим.входомбирается из условия обеспечения зауправляемого делителя б .и с первым 5 :данной статической точности и. допусВходом элемента И 9, Элемент И 9 под- тииого соотношения.между статическойключен вторым входом к выходу генера- погрешностью и быстродействием пре тора 10 импульсов опорной частоты; а образователя, при. этом максимальнаявыходом в .к сигнальному входу управ-. . скорость М изменения. аргумента., приляемого делителя 6, соединенного выхо 46 которой погрешность преобразованиядом со счетным входом счетчика 4. определяется статической: точностью,Счетчйк 4 подключен .вцходами раэря- ограничена допустимым изменениемдов к входам выходного циФроаналогово .входного сигнала на величину не бого преобразователя 11. Входной преоб-, уравоваталь 12 аргумента .в циФровой 1 Ч лае. -ва:врвмя ааа состроаннякод соединен инФормационным входом с"кшиной 1 Э ввода аргумента, стробирую-,интерйоляционного отрезкащим входом - с выходом элемента илИ.14,а выходами - с инФормационными входа-у 4 фйЙ й;й йгми блока 15 управляемой передаЧи раэ-.2 О . к . таяхрядов. кода. Блок 15 подключен выхода-ми к входам первого дешиФратора 1, а .где Х ;,ц, " диапазон изменения Фуик-.управляющими входамн - к выходам вто- .. ции,рого регистра 17.и с входами унравле-: -Ц - частота генератора 10 вония частОтой генератора 10, а упРав. временном диапазоне Тляющим входом - с шиной 18 задания ЬС,;, - емкость счетчика 4,.режима фИсходное положением, с управ- Количество И участков аппроксиляющим входом блока 3 вычитания и с . мациц и частотадля вржменногопервым входом элемента ИЛИ 14. Вто-: . диапазона длительности Тк связаны .с:рой вход элемента или 14 подключен М и У диапазона минимальной длик вйходу генератора 19 стробнрующих ЗО тельности Т соотношениями вида .импульсов,.соединенного йвходом с зыковом й оонулайня блока 3 вычитания ы к, ИиФормационные входы регистра 17 йод-: к ТК 1 1ключены к шиве 20 ввода кода. временногс Лнанавона лраоаравовання, й .ус . йтвковочкяа вкоШ счвтчнка 4 соаЛнна- Е,вны через переключатель 21 режимов с, Рвыходами блока 2 памяти. Генератор где ь - коэФФициент пропорциональ 10 импульсов может быть выполнен, на-. : ности.пример, содержащим последовательно ЩФункциональный преобразовательсоединенные генератор 22 образцовой . работает следующим образом.частоты и упраВлйежй делитель 23 час-В:блок 2 памяти заносятся ордииатытоти, выход и уиравлвяющие входы кото- узловых точек Функции преобразованиярого являются соответственно выходом 4 й .х ЧЧ,э , причем дискретность, аи входамн управления частотой генераследовательно, и количество узловых .тора 10. Блок Ы уиравляемой переда- :точек определяются иэ .условия работычи разрядов кода может быть выполнен, в максимальном но длительности вренапример, содержащим и элементов И 24 менном диапазоне,где п . маьксймальное количество раэ- . Непрерывный аналоговый сигнал,рядов передаваемого кода) "выходы ко- поступающий на шину 13, преобразу: торых являются, выходами блока 15, ф ется входным преобразователем 12 вф 56причем каждый - я -йя 44п., зле-;последовательность дискретйых значемент И подключен прямыми входами кний кода:аргумента. С выходов дешиФ+му инФормационному .входу блока 15, ратора 1 апоследовательность. кодова каждым:у-и (14 4 4-1 инверс- адресов извлекает. из блока 2 памятиным входом - к . -му. управляющему 55;соответстввувщие значения 3 Функцйивходу блока 15.,;.преобразования, причем каждое посленри работе Функционального преоб- дующее значение извлекается из блокаразователя с целью повышения точнос-: ":2 памяти после завершения интерполя-тн преобразования число,йк участков,ции иа предМдущем участке. С помощьюаппроксимации задается переменным и 46 ,блока 3 Вычитания кодов и АЬлителя б. тельности ТК: временных диапазонов вос- козФФициенты наклона .Щ аппроксимнпроизведеиия Функций, а время восп рующнх отрезков. В исходном состоя.изведении каждого интерйолируйщего - нии в регистр 17 заносится код номеотрезка обратно пропорционально коли-б 5. ра временного дйапазона работы, который через делитель 23 частоты управ-ляет частотой импульсов генератора10, предназначенных для ступенчато- :линейной интерполяции, а через дешифратор 16 и блок 16 управляемой передачи разрядов кода осуществляет выбор 5разрядности адресного кода. Такимобразом, задается временной масштаби число узловых точек функции преобразования,, В исходном состоянии на шину 18 Оподается потенциал режима фИсходноеположение", являющегося стандартнымрежимом работы аналоговой или гибрид-.Йой вычислительной системы. При этомустановочные входы счетчика 4 через 15переключатель 21 соединены с выхода-,ми блока 2 памяти. Начальное значениеаргумента У по разрешающему потенци.алу "Исходное положением, поступающему через элемент ИЛИ 14 на вход стро бирования преобразователя 12, преобразуется преобразователем 12 в цифровойкод. Потенциал "Исходное положение",поступая на управляющий вход дешифра"тора 16 блокирует его, вследствиечего все иразрядов цифрового кодачерез открытые элементы И 24 блока 15и дешифратор 1 формируют адресныйкод, по которому и блок Э и счетчик 4по входам считывается значение 1 О,Формирование цифрового кода максймальной разрядности независимо от длительности выбранного временного диапазона необходимо для определения ".сбольшей точностью значения 2 на выаходе преобразователя 11, так как в резжиме "Исходное положение" осуществляется настройка операционных блоков,участвующих в решении задачи, и проводится контроль задачи.40Блок 3 вырабатывает разность кодов, поступающих из блока 2 памяти нсчетчика 4, однако потенциал режима"Исходное положение", подаваемый науправляющий вход блока Э, блокирует 5Формирование сигнала сравнения кодовс выхода 8 обнуления блока 3. Нулевойкод с вьходов 5 блокирует прохождениеимпульсов генератора 10 через делитель б частоты,. При подаче стандартной команды "Пуск" с шины 18 снимается управляющий потенциал режима.фИсходное положение", а переключатель21 отключаетустановочные входы счетчика 4 от выходов блока 2 памяти.Передний Фронт сигнала сравнения свыхода 8 блока 3 закрывает элемент И:9 .и, поступая на вход генератора 19,осуществляет его запуск. С выхода генератора 19 осуществляется периодическое стробирование входного преобразователя 12 до тех пор, пока . К "разрядным цифровым кодом не будет пррчтено иэ блока 2 памяти значение 2орд 1 наты функции преобразован ч. Разряд",нбсть .кода определяется номером Я временного диапазона и задается кодом,занесенным в регистр 17Выбраннойшиной дешифратора 16 осуществляетсяблокирование части элементов И 24 блока 15, связанных с младшими, разрядами преобразователя 12. При поступлении кода 21 ординаты в блок Э в нем вырабатывается разность кодов . -2 поступающая на управляющие входы делителя 6 частоты, в котором устанав-, ливается соответствующий коэффициентделения по разрешающему сигналу сравнения кодов с выхода 8 блока 3, поступающего на стробирующий вход делителя 6 частоты. После поступления на первую группу инФормационных входов блока 3 кода 2,на выходе 8 вырабатывается задний фронт сигнала сравнения, задержанный на время, необходимое для установки коэффициентаделения делителя 6 частоты, после чего изменение коэффициента деления заблокировано. Задним фронтом сигнала сравнения блокируется генератор 19 и открывается элемент И 9, после чего начинается линейная интерполяция функции на выбранном интервале аппроксимации. Изменяющийся код счетчика 4 преобразуется преобразователем 11 в выходной аналоговый сигнал,При совпадении кода счетчика 4 и кода 2 на выходе 8 обнуления блока .3 Формируется передний Фронт сигнала сравнения, по которому элемент И 9 закрывается и импульсами генератора 19. начинается стробнрованне входного преобразователя 12 до тех пор, пока из блока 2 памяти не будет прочтена следующая ордината узловой точки Ек . В блоке Э вырабатывается разность кодов й и Х, по которой устанавливается коэФФициент деления делителя 6 частоты на следующем участке аппроксимации. Задним Фронтом сигнала сравнения с выхода 8 блока 3 элемент И 9 отпирается, генератор 19 блокируется и начинается линейная интерполяция следующего участка аппроксимации.Иа последующих участках аппрокси-мации функциональный преобразователь работает аналогично.При изменении виана крутизны Функ-ции в узловых точках разность кодов 2. и 2, изменяет знак, и признак знака крутизны с выхода 7 блока 3 управляет реверсом счетчика 4.Во входном преобразователе 12 осуществляется квантование входного . сигнала, преобразование кеантованных сигналов в цифровой код и их запоминание. В качествЕ входного преобразователя может быть использован па- раллельный аналого-цифровой.преобразователа с триггерной памятью и кодирувщей логикой, Стробнроваиие триггерной памяти осуществляется Функциональный преобразователь по сравнению.Ре одписио ета СССРытиЗРя наб., д. филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.ПроеКтная, 4 с прототипом позволяет расширить диапазон скорости изменения аргумента иповысить динамическую точность преобразования за счет использования изменяющегося (при переходе от одноговременного диапазона к другому) колиаз 354 б/48 Тираж 706 ВИИИПИ Государственного копо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Рауш чество участков аппроксимацик и времени воспроизведения интерполирующегоотрезка. Указанный обстроятельстваопределяют технико-экономическую эфФективность возможного примененияФункционального преобразователя.