Функциональный преобразователь

(19) 01) 06 Р 7/556 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/ Д АЛЬНЫЙ ПР ние относ ке и може рительных 15 кийстит автомати ирение фу преобразо.В.Гапо тельство СССР7/556, 1975.льство СССРГ 15/31, 198 нкции вида ль содержи тов И, два татель и п и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ФУНКЦИ (57) Изобре тельной тех зовано в изм и устройств ретения - ра возможностей вычисления фу Преобразовате группы элемен сумматор-вычи 1 э.п.ф-лы, 2 0 БРАЗОВАТЕЛЬтся к вычислибыть испольустройствахи. Цель изобкциональныхателя за счетУ=А 1 пхх.т счетчики,элемента ИЛИ,ереключатель.(4) 45 откуда Разделим переменные ж =М - "д ги(5) К, йо Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.зовано в измерительных устройствахи устройствах автоматики.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей засчет вычисления функций видау=А 1 пхх,На фиг. 1 приведена структурнаясхема функционального преобразователя; на Фиг. 2 - Функционадьная схема сумматора-вычитателя.Функциональный .преобразовательсодержит первый 1 и второйсчетчики, первую 3 и вторую 4 группы элементов И, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ, первый 7 и второй 7 установочные входы преобразователя,сумматор-вычитатель 8 с входами 9-12,переключатель 13 с фиксированными положениями 14-16.Сумматор-вычитатель 8 состоит изэлементов 17-19 задержки, элементаИЛИ 20, элемента И 21 и триггера 22.Элемент ИЛИ 20 выполняет рольсумматора приращений, поступающихна входы 10 - 12. Триггер 22 и элементИ 21 представляют собой вычитателиприращений, поступающих на вход 9,и приращений, поступающих на вход 12.Счетчик 1 выполнен двоичным, иразрядным, с коэффициентом пересчетаМ=2 , счетчик 2 - двоична ш-разирядным, с коэффициентом пересчетаМ = 2 , причем пш.Функциональный преобразовательработает следующим образом,Режим 1,В исходном состоянии переключатель 13 находится в разомкнутом положении 16, при котором импульсы приращения Щ с выхода элемента ИЛИ 6 не проходят на вход сумматоравычитателя 8. В этот режиме устройство работает аналогично известному, Перед началом преобразования с помощью первого и второго входов установки начальных значений преобразователей 1 и 7 во всех разрядах счетчиков 1 и 2 записывают единицы. С началом преобразования на вход устройства поступают единичные приращения ЙМчисла М, представленного число-импульсным кодом.Первый импульс, поступивший на вход устройства, обнуляет счетчики 1 и 2. Поэтому в счетчике 2 формируется код числа Так как первая группа элементов И 5 не реагирует на изменение состоянияразряда счетчика из "1 и в "0", навыходе элемента ИЛИ 5 импульсы непоявляются.Приращения пМ также поступают 10 на вход 12 сумматора-вычитателя 8,проходят на вход счетчика 1 и вызывают появление приращений Ж на вы 5ходе элемента ИЛИ 5, которые поступают на вход 11 сумматора-,вычитателя 15 8 и суммируются с приращениями ЙБ,т.е. выражение для приращения ЙМ,формируемого на выходе сумматора-вычитателя 8, имеет вид Счетчик 1, первая группа элементовИ и элементов ИЛИ 5 представляют собой двоичный умножитель приращенийс 1 М на инверсный код числа М за писанного в счетчике 2. Поэтому Зо Число в счетчике 1 определяется ьыражением М:Г,Щ,1о(14) Б =И Рп)1 . (б)Таким образом, после поступления на вход устройства Их импульсов в счетчике 1 формируется код числа И 1 (6), пропорционального натуральному логарифму числа ИхРежим 11. Переключатель 13 находится в положении 14, при котором приращение ЙИформируемое на выходе сумматора-вычитателя 8, определяется суммой приращений, поступающих на входы 10-12. Перед началом преобразования с помощью первого и второго входов установки начальных значений 7 и 72 счетчик 1 устанавливается в нулевое состояние, а в разряды счетчика 2 записывают единицы.Первый импульс приращения Ж зах писывает единицу в счетчик 1 и обнуляет счетчик 2.Так как первый разряд счетчика 1 переключается раньше чем последний разряд счетчика 2, то импульс на выходе элемента ИЛИ 5 не появляется. При переходе разрядов счетчика 2 в нулевое состояние импульсы на выходе элемента ИЛИ 6 не появляются.Последующие входные единичные приращения ЙМ вызывают приращения ЙХ на выходе двоичного умножителя, который состоит из счетчика 2, второй группы 4 элементов И и элемента ИЛИ б и управляется кодом числа И , записанного в счетчике 2М Ыб(7) На вход счетчика 1 поступают приращения ЙМкоторые вызывают приращения ЙИ 5 на выходе элемента ИЛИ 5 и опреде - ляются уравнением (2).Сумматор-вычитатель 8 работает врежиме суммирования всех входных приращений. Поэтому с 1 И дИ 6+ ЙИф х (8) В формулу (8) подставим уравнения(10) Проинтегрируем уравнение (10),учитывая начальные условия Отсюда1 ОИ,= М+ Я 1 пИ Следовательно, после поступленияна вход устройства )х импульсов всчетчике 1 формируется код числа (11)15 пропорционального сумме аргумента Ииего натурального логарифма,Режим 111. Переключатель 13 находится в положении 15, при которомприращения дХ, формируемые на выхо 20 де сумматора вычитателя 8, определяются суммой приращений, поступающихна входы 11 и 12, от которой вычитается приращение ЙМ,1, поступающее навход 9. Перед началом преобразования25 с помощью первого и второго входовустановки начальных значений 7, и 7 дв счетчик 1 записывается число И,а в счетчик 2 - число М -1.После поступления первого импульсаЗ 0 пРиРащениЯ ЙИх в счетчике 1 фоРмиРУет.ся код числа Й,а счетчик 2 обнуляется. Как и в режиме 11,на выходеэлементов ИЛИ 5 и 6 при этом импульсы не проходят.В режиме 111 сумматор-вычитатель 8 работает в режиме суммирования приращений дИ о)х и вычитания прираХ 5щений ЙМ , поэтому выражение для приращений йИ имеет вид 40+ 1 х 1 1 Ъ дм д м,) ЬЛЮ (12) Упростим уравнение (12) 50 МДИ=БЫ-ИЙИ Х д Х Х Х Разделим переменные и проинтегрируем, учитывая начальные условия1226 3Уравнения (6), (11) и (1 ч) пока"зывают, что предлагаемый преобразователь позволяет вычислять функции вида у=А 1 пх и .У=А 1 пх+х,Формула изобретения 1, Функциональный преобразователь, содержащий первый и второй счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, причем 10 выходы разрядов первого счетчика соединены с импульсными входами элементов И первой группы, потенциальные входы которых подключены к выходам разрядов второго счетчика, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможнос тей преобразователя за счет вычисления функций вида У=А 1 пх+х, в него введены сумматор-вычитатель и переключатель, причем выходы разрядов второго счетчика соединены с потен циальными входами элементов И второй группы, импульсные входы которых соединены с выходами разрядов второго счетчика, установочный вход которого подключен к первому установочному 30 входу преобразователя, второй установочный вход которого соединен с установочными входами первого счетчика,.информационный вход которого подключен к выходу сумматора-вычитателя,4 ч 9 Ьвычитающий и первый суммирующий входыкоторого соединены соответственнос первым и вторым выходами переключателя, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выходпервого элемента ИЛИ подключен к второму суммирующему входу сумматора-вычитателя, третий суммирующий вход которого соединен с входомпреобразователяи с информационным входом второго счетчика, третий выходпереключателя подключен к шине нулевого потенциалапреобразователя,2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что сумматор-вычитатель содержит элемент,И,элемент ИЛИ, триггеР и три элементазадержки выход элемента ИЛИ является выходом сумматора-вычитателя, первый вход элементаИЛИ через первыйэлемент задержки подключен к второмусуммирующему входу сумматора-вычитателя, первый суммирующий вход кото, рого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого соединенс выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера,информационный вход которого подключен к вычитающему входу сумматора-вычитателя третий суммирующий входкоторого через второй элемент задержки подключен к синхровходу триггера, второй вход элемента И черезтретий элемент задержки подключен квыходу второго элемента задержки.1226449Фиг,2Составитель А. Шуляпов Редактор Т. Кугрьпцева Техред В.Кадар Корректор С.Шекмар Заказ 2 134/48 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4