Универсальный числовойфункциональный преобразователь типаприращение-приращение

и 428413 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(22) Заявлено 26.04,71 (21) 1648772/18-24 51) М. Кл, О 06 3 аявки-с присоединением осударстеенный комит Совета Микистров ССС но делам изобретенийи открытии При т -1 Опубликовано 15.05.74, БюллетеДата опубликования описания 3) УДК 681 142 07.75 72) Авторы изобрегенвя О. Н. Ефимов и О, Б, Станишевский анрогский радиотехнический институт(54) УНИВЕРСАЛЬНЪЙ ЧИСЛОВОЙКЦИОНАЛЪНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИПА ПРИ РАЩЕНИ Е-П РИ РАЩЕН И Е Изооретение относится к ооласти вычислительной техники и может применятвся в цифровых интегрирующих машинах,Известе улверсальный числовой функциональный преобразователь типа приращение. приращение по ооновному авт. ав.386410. Этот преобразователь не может реализовать произвольные функции, заданные графически или таблично.Цель изобретеия - расширить функциональные возможсости преобразователя и ускорить его настройку. Это достигается тем, что преобразователь дополнительно содержит запоминающее устройство для хранения текущих значений аргументов и наклонов отрабать:ваемых фуцкций, вход андреса которого соединен с шиоой номера отрабатываемой функции, калачевые шахинь чтения - с входами одноразрялного завоминающего устройства, счетчика приращений аргумента и счетчика приращений наклонов, кодовые шины записи - с выходами указанных счетчиков и одноразрядного запомицающего устройства, а управляющий вход через линию задержки - со счетным входом счетчика приращений наклонов.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2, 3 и 4 показаны кривые, поясняющие его работу.Преобразователь содержит реверсивный счетчик 1 приращений аргумента, одноразряд- ЗО цое запоминающее усгройсгво 2, ливии 8 и 4 задерж(ки, счетчик 5 приращеций наклонов, линейный преобразователь б, схему 7 формирования знака приращения функции, линию 8 залержки, схему 9 фарминования знака прцрыцеция наклона и запоминающее усгройсгво 10 для хранения текущих значений аргументов н наклоннов отрабатываемых функций,В преобразователе применец метод кусочно-линейной аппроксимации заданных непрерывных вместе со авоими первьми произвол- ными функционалыных зависимостей. Такая аппроксимация может быть осуществлена с любой задаиой точностью, определяюще количесгво линейньх отрезков.В предлагаемом преобразователе весь диапазон изменения аргумента Х (й - номер аргумента соответствующей функции) разбит,на 2 "+" единичных приращений ЛХ Количество приращений в каждом линейном отрезке 2", а количество линейных отрезкав 2". При достаточно большом и погрешцость кусочно-линейной алпроксимации,мала.Помимо кусочно-линейной аппроксимации в преобразователе применена ступенчатая аппроксимация каждого линейного отрезка, обеспечивающая квантование аргументов Хо и функций Уо (Хн)=У (см. фиг. 2). При этом входная информация - приращения Ь Х, представляются в импульсной форме (налц20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 чпе импульса соответствует наличию приращения, а отсутствие импульса - отсутствию приращения), а выходная информация - приращения функции Л У, представляются в форме единичных пли нучевых потенциалов, соответствующих наличию или отсутствию прирап 1 ений, функции. Наличие ступеньки у ступенчатой кривой на фиг. 2 трактуется как приращение функции и реализуется единичным потенциалом на выходе преобразователя, а отсутствие ступеньки трактуется как отсутствие приращения функции и реализуется нулевым потенциалом.Система импульсов, соответствующая при.ращениям аргумента, и система потенциалов, соответствующая приращениям функции, построенные для кривой на фиг. 2, представлены на фиг. 3.Преобразователь отрабатывает функции, масштабированные так, что наклонны их по модулю не превышают 1 - 2 - ". Поэтому число возможных наклонов линейных отрезков определяется числом приращений ЛХ, в линейном отрезке, Таким образом, возможный наклон линейного отрезка можно представить в фсрме а 2-, где а прияимает любимое из значений 0,1,22" - 1.Кусочно-линейная аппроксимация, иопользуемая в преобразователе, несколько необычна. В соответствии с этой аппроксимацией наклон лннейного отрезка отличается от наклона соседнего на минимально возможную величину 2 ", так что соседние отреаки,не могут иметь одинаковый наклон. Этот способ требует хранения одноразрядных приращений наклонов отрезков вместо мыногоразрядных наклонов, что резко снижает объем запоминающего устройства.Преобразователь работает следующим образом.Значение номера функции к параллельным кодам записывается в регистр адреса запоминающего устройства 10 и в старшие разряды регистра адреса одноразрядного запоминающего устройспва 2. Импульсом (ЛХ) производится запись из запоминающего устройства 10 соответствующих данной функции значений аргумента Х, и наклона. Младшие т разрядов аргумента записываювся в счетчик 1 лриращений аргумента, а старшие и разрядов - в младшие разряды репистра адреса одноразрядного запоминающего усгройства. Значение наклона записываегся в счетчик 5. Таким образом, в счетчике 1,находится,предыдущий номер приращения линейного отрезка, в регистре андреса запоминающего устройства 2 - номер функциями и номер отрезака, а в счетчике 5 - величина наклона. Задержанчый в линии д импульс (Л Хд,) поступает на счетный вход счетчика 1, на управляющий вход которого подается также потенциал знака приращеяия з 1 дп Л Х,. В счетчике 1 формируется число Х,Х,Хна, ржавкое числу им. пульсов (Л Х,) или приращений Л Хь отсчитанных от начала линейного отрезка. При переполнении счетчика 1, т, е, прп окончаниии очередного линейного отрезка, на выходе последнего каскада счетчика 1 формпруегся иъппулыс, который поступает в младшие разряды регистара андреса запоминающего устройства 2. Этот импульс является также импульсом чгения запоминающего устройства 2. По сформированному номеру отрезка в младших разрядах регистра адреса запоминающего усгройства 2 и номеру функции в его старших разрядах считывается знак приращения наклона отрабатываемой функции 5Действительный знак 5, приращения на клона формируется с помощью схемы 9, учитывающей знак приращения аргумкнгз з 1 дп ЛХ и имеющей структуру, опредсляемую логической формулой 5 -- 5 л (зфп ЬХ),5 л (з 1 дп ЬХ) Знак приращения наклона, выработанный схемой 9, поступает на унравляющий вхосчетчика 5 на,счетный вход которого проходкт импульс переполонения со:счетчика 1, задержанный в ликании 4 на время переходных процессов,в запоминающем устройстве 2 и схеме 9. Таким образом в счетчике 5 формируется великина наклона очередного отрезка отрабатываемой в даниый момент функции УВ отличие от обычных реверсивных счетчиков счетчик 5 работает в прямом коде. Для этого в счетчике помимо числовьх разрядов предуоматривается знаковый разряд, любое изменение,состояния,которого используется для сброса в нуль,всех числовых разрядов счегчнка за исключением младшего. Кроме того, знаки приращений наклонов, хранимые в запоминающем устройстве 2, для отрицательных наклонов берутся обратными. Таким образом, прои последовательном уменьшении наклонов в счетчике вслед,за нулем 0,0000 формируется отрицательная единица 1,0001 в прямом коде. Пс)скольку, начиная с этого момента, наклонны становятся отрицательнымн и кодирование знаков приращений,наклонов в запоминающем усгройстве меняется на обратное, то при дальнейшем уменьшении наклоков в счетчике фикоируют 1 ся числа 1,0010, 1,0011 т. е. отрицательные двойника, тройка и т. д. При увеличении наклонов в очетчике, напрнмер, после отрицательной, двойки 1,0010 фиисируется оприцательная единица 1,0001, а далее нуль 1,0000 и вслед за нулем положительная единица 0,0001. Таким образом, в счетчике 5 формируется в прямом коде величина наклона отрабатываемого лннейного отрезка, т. е. модуль:наклона а 2 и=О,аа,и анак наклоуна а,н (в дальнесшем индеис номера фунюции о,пускаепся).Знак наклона а, и знак приращения аргумента Ядп Л Х используются схемой 7 для формирова)ния знака приращений фуиксии51 дп Л У. Структура схемы 7 определяетсялогической формулой, которая имеет вндз 1 дп Л У = а,л (з 1 дп Ь Х) l азн л (з 1 еп Л Х)5Импульс с выхода линии 4 задержки используется также для записи,в запоминающее устройство 10 вновь образованных значений аргумента Х и наклона линейного отрезка, Для этого импульс с выхода линии 4 задерго живается линией 8 на время переходных процессов в счетчике 5 и поступает на шину записи запоминающего устройства 10, а выхсгды счетчиков 1 и 5 ооединены с кодовыми5 шинами записи запоминающего устройства 10, по которым содержимое счетчиков 1 и 5 записывается в запоминающее устройство 10.Модуль наклона линейного,отрезка Оа а,и исло Х, Х Х, Х, содержащееся в счетчике 1 приращений аргумента и равное количеству приращений ЛХ, отсчитанных от начала линейного отрезка, используются преобразователем б для формирования единичного или нулевого нотенциала, соответствующего наличию или отсутствию приращения ЛУ в точке Х ХХ, Х, линейного отрезка, имеющего наклон а 2 - "=Оа гаФармула, описывающая структуру линейного нреобразователя, может, быть установлена в результате следующих рассуждений. Ч,исло а 2 - ф=О,а г аа г а - т может быть представлено в виде35а 2 д=а г 0,10 00+а0,010 00+,+а,0,00 01,что соответствует представлению наклона а 2,некоторо 4 о линейного отрезка суммой 40 наклонов 0,10000,0001 отрезков, которые можно,назвать основными. Ооновные отрезки и ступенчатые кривые, соответствующие им, показаны на фиг. 4 для случая т=4. В частноспи, на 1 клону 0,1000 соответспвует ступен чатая кривая на фиг. 4, а, где АУ=1 во всех точках, в которых число приращений в отрезке Х Х, Хо представляется числом с Х,=1, Поэтоиу функция ЛУ может быть представлена в виде ЛУ=алХ, 50 11 аклону 0,01000 соответствует,ступенчатая кривая па фпг. 4, б, где АУ=1 во всех точках. в которых Х, , Х, Х, является числом с Х, Х=10. ПоэтомуЛ Уп=а, гХоАналогично для наклона 0,000; 00 можно получить соответствующую логическую функциюЬУ = а,Х,г гХ, лХ,Х,Исходя из представления любого возможного наклона суммой основных и учитывая, что ступеньки ступенчатых кривых основных отрезков не могут накладываться одна на дру. гую, можно утверждать, что логичеокая функция, соответствугощая отрезку с произвольным наклоном а 2 "= О, а, а, .аможет быть представлена в форме,аЛг ХХгХрПредмет изобретенияУниверсальный числовой функциональггыйпреобразователь типа приращение-приращение по авт. св, М 38 б 410, от,гичающийся тем, что, с целью .расширения его функциональных возможностей и ускорения настройки, он дополнительно содержит запоминающее устройство для хранекия текущих значений аргументов и наклонов отрабатываемых функций, вход адреса которото,соединен с шиной номера отрабаты)ваемой функции, кодовые шины чтения - с входами одноразрядного запоминающего устройства, счетчика приращений ар. гумента и счетчика приращений наклонов, кодовые шины записи - с выходами указанных счетчиков и одноразрядного запоминающего устройства, а управляющий вход через линию задержки - ,со счетным входом счетчика приращений наклонов, 428413Корректор В. Гутман Редактор Т. Юрчикова Тип. Харьк. фил. пред. Патент Заказ 60/320 Изд,1571 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж-З 5, Раушская