Устройство для воспроизведения функций

, 1458 СОЮЗ СОВЕ 1 СКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 4 С 06 Р 15/353 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ.8)видетельство СССР06 Р 15/353, 1 981.идетельство СССРОб у 15/353, 1979.ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ кого расш комплексах моделирующ ия бретения является увелилью к - схсхем3 преденовос(21) 4256474/24-24(71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР(5) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для непрерывного воспроизведения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может быть использовано в различных областях техники, где необходима непрерьвная реализация функциональных зависимостей, например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математиИзобретение относится к вычислМ- тельной технике, в частности к устройствам для непрерывного воспроизве дения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может быть использовано в различных областях техники, где,необходима непрерьвная реализация функциональных зависимостей, например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математичеческого расширения ЦВМ, в моделирующих комплексах. Цель изобретения -увеличение точности. Устройство длвоспроизведения функций содержит пследовательно соединенные регистрстаршего коэффициента, и регистрои комбинационных сумматоров, и накапливающих сумматоров, распредели тель пачек импульсов, формировательимпульсов записи, счетчик коэффициентов, счетчик циклов, счетчик аргумента и блок синхронизации. Устройство по заранее рассчитанным на ЦВМи полиномиальным коэффициентам сплайна на некотором интервале осуществляет непрерывную, с приращением цифрового аргумента, равным 1, интерполяцию функции от опорного узла до некоторой требуемой точки. Использованиеинтерполяционного полиномиального Ссплайна п степени позволяет устройству достичь практически сколь угодновысокой точности воспроизведения. чение точности, устройства.На фиг. 1 представлена бл устройства; на фиг. 2 - блок блока синхронизации; на фиг. временная диаграмма работы р лителя пачек импульсов.На фиг. 1 изображена функ нальная схема устройства для4588764следовательностей на выходах распре-,делителя 7 в соответствии с фиг,З.Счетчик 9 отрабатывает сначала этапразгонаг.,й, 1, т.е. просчитыва 5ет,. все состояния от 0 до (Зи -5 и +2+5) включительно, а затем отрабатывает (ш-и) периодов работы йт.е, (ш-и) раз просчитывает все состояния от (Зи -9 и + 10) до(Зи -5 и++5) включительно. При этом некорректных импульсов не возникает, посколь 2ку в состояниях (Зи -9 и + 10) и(Зи - 5 и + 5) импульсные последовательности с распределителя 7 должныбыть идентичны. Например, для и 5в состояних 55 и 40 (36 и 27 - вшестнадцатиричной системе исчисления) импульсные последовательности абсолютно одинаковы, см.фиг.З.Подсчет числа пройденных шагов осуществляет счетчик О аргумента, входвычитания которого тактируется им"пульсной последовательностью, посту- а пающей на и-й накапливающий сумматор 3 (и) . Появление сигнала обнуления счетчика 10 аргумента свидетельствует о том, что интерполяцияпроизведена на ш шагах разбиения30 интервала аргумента и этот сигналчерез элемент И 24 сбрасывает триггер 20, тем самым запрещая прохождение тактовых импульсов на входсчетчика 9. Устройство переходит в ь режим ожидания внешних управляющихсигналов. произведения функций, содержащегорегистр 1 старшего коэффициента,и блоков 2(1), 2(2), 2(3), ,2(и)интерполирования, каждый иэ которыхсодержит накапливающий сумматор 3,комбинационный сумматор 4 и регистр5, формирователь 6 импульсов записираспределитель 7 пачек импульсов,счетчик 8 коэффициентов счетчик 9циклов, счетчик 10 аргумента, блок11 синхронизации, вход 12 данных,вход 13 сброса, вход 14 синхронизации входных данных, вход 15 запускавход 16 тактирования, выход 17 данных, выход 18 синхронизации выходныхданных.Блок 11 содержит (фиг. 2) триггеры 19, 20, элемент НЕ 21, элементыИЛИ-НЕ 22, 23, элемент И 24.Устройство работает следующим образом.Режим подготовки. На вход 13 устройства приходит сигнал сброса, который поступает в блок 11 синхронизции (см. фиг. 2), где усиливаетсяна элементе 2 и поступает на соответствующие входы регистров 1,5 (1)накапливающих сумматоров 3 , счетчиков 8-10, в прямом или инверсномкоде, Этот же сигнал взводит триггер 19 и сбрасывает триггер 20, приэтом с входа 14 устройства черезэлемент 22 начинают поступать навход счетчика 8 коэффициентов импулсы, синхронизирующие наличие коэффициентов полинома на входе 12 данных.Формирователь 6 импульсов записи.начнет последовательно выдавать импульсы на входы записи регистров 5 4 О(и), 5 (Ь-) 5(2), 5(1), 1,т.ев них будут записаны с входа12 устройства соответственно коэффициенты а а, а , а а.Затем на вход 15 устройства приходит импульс, свидетельствующий о прохождении и импульсов на входе 14 ио наличии на входе 12 информации обаргументе и, которая записываетсяв счетчик 10 аргумента этим импульсом, Этот же импульс сбрасывает триггер 19, т.е. запрещается прохождение в устройство синхроимпульсов свхода 14, и взводит триггер 20,т,е. разрешается прохождение тактовых импульсов с входа 16 через элемент 23 на вход счетчика 9 циклов.Режим интерполирования, Здесь начинается формирование импульсных поФормула изобретения1 Устройство для воспроизведения функций, содержащее регистр старшего коэффициента, первый и второй накапливающие сумматоры, первый и второй регистры, первый и второй комбинационные сумматоры и блок синхронизации, причем выход регистра старшего коэффициента соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, вход которого соединен с входом первого слагаемого первого комбинационного сумматора, вход второго слагаемого и выход которого соединены соответственно с выходом первого регистра и информационным входом второго накапливающего сумматора, выход второго регистра соединен с входом первого слагаемого второго комбинационного сумматора, о т л и ч а ю6 6ки из одного импульсов распределителя пачек импульсов, вход кода которого соединен с выходом счетчикациклов, выход пачки из одного им-.пульса распределителя пачек импульсов соединен с входом вычитаниясчетчика аргумента и тактовым выходом устройства, причем блок синхронизации содержит элемент И, элементНЕ, два элемента ИЛИ-НЕ и два КБтриггера, К-вход первого триггерасоединен с Б-входом второго тригге-,ра; входом запуска устройства и вхо"дом разрешения записи счетчика ар"гумента, Б-вход первого триггера соединен со входом сброса устройстваи через элемент НЕ соединен с входами установки в "О" всех регистров,счетчиков и накапливающих сумматоров,выход переполнения счетчика -.аргумента и вход сброса устройствасоединены соответственно с первыми вторым входами элемента И, выходкоторого соединен с К-входом второ-го триггера, инверсный выход кото-,рого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход ивыход которого соединены соответст-венно с тактовым входом устройстваи счетным входом устройства и счетным входом счетчика циклов, инверс. -ный выход первого триггера соединен .с первым входом второго. элементаИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно свходом синхронизации устройства исчетньи входом счетчика коэффициентов. 5 14588 щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, в него введены (и) регистров, (и) накапливающих сумматоров и (и) комбинационных сумматоров, где и - степень интерполяционного полиномиального сплайна, формирователь пачек им" пульсов записи, распределитель импульсов,. счетчикикоэффициентов, циклов и аргумента, причем выход второго накапливающего сумматора соеди- . нен с входом второго слагаемого второго комбинационного сумматора, выход 1-го комбинационного сумматора, где 12,3 .п, соединен с информационным входом (1+1)-го накапливающего сумматора, выход которого соединен с входом первого слагаемого (1+1)-го комбинационного20 сумматора, вход второго слагаемого которого соединен.с выходом (+1)-го ,регистра, информационные входы ре- гистров с первого по п-й, регистра старшего коэффициента и счетчика ар . гумента соединены с входом данных устройства, выход и-го комбинационного сумматора соединен с информационным выходом устройства, входы разрешения записи регистра старшего ко- ЗО эффициента и регистров с первого по и-й соединены с выходами импульса записи соответственно с (и+1)-го по первый формирователь импульсов запиСи,35 вход которого соединен с выходом счетчика коэффициентов, тактовые входы накапливающих сумматоров с первого по а-й 1 соединены с выходами " соответственно с пачки из и по пач 14588761458876 ставитель А. Зорин Техред А.Кравчук едактор О. Спесивых екмар оррек Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная Заказ 345/53 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СС13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5