Цифровой кусочно-линейный аппроксиматор

-я ткнт но-тех н кчесиад1 1 г 11-в, р ъ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл, С 061 3/00 с присоединением заявки-ооударстаенный номитеСовета Министроа СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования о ания 03.05.77 72) Авторы изобретения Ю. И, Евтеев, Б. И. Кушев, В, С. Пикулин и Б. Н, Юрухи Воронежский технологический институт и Воронежский политехнический институт(54) БИфРОВОЙ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫЙ АППРОКСИМА Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для выполнения функциональных преобразований в различных цифровых системахобработки информации,5Известно устройство для кусочно-линейной аппроксимации функций, содержащеедва последовательно соединенных регистра,цифроаналоговые преобразователи, интегратор, элемент задержки, регистр, блок умножения и блок установки в нулевое состояние 111 .Наиболее близким техническим решениемзадачи является устройство, содержащеегенератор тактовых импульсов, выход которого соединен со стробируемыми выходамирегистра текущего значения функции и входом счетчика, выход которого соединен совходом дешифратора пороговых значений аргумента 2) . 20Недостатками этих устройств являютсянизкое быстродействие и ограниченные функциональные возможности, Повышение ихбыстродействия возможно только за счетувеличения частоты следования импульсов 25 генератора тактовых импульсов или уменьшения точности аппроксимации,Целью изобретения является увеличение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены шифратор конечных разностей второго порядка, первый и вторсй сумматоры, регистр текущего значения пр 1;- рашения и элемент ИЛИ, Выход дешифратора пороговых значений аргумента соединен через элемент ИЛИ со стробируемыми входами регистра текущего значения приращения и входом шифратора конечных разностей второго порядка, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра текущего значения приращения, а выход -со входом этого регистра, выход которого соединен со входом второго сумматора, соединенного входом с выходом устройства, а выходом - со входом регистра текущего значения функции, выход которого соединен с выходом устройства, Каждый из разрядов текущего значения функции и регистра теку5Стробируюшие импульсы от генератора тактовых импульсов .4 поступают на стробируемый вход счетчика квантов аппроксимации 9, на котором они накапливаются.Дешифратор пороговых значений аргумента5 8 после накопления на счетчике квантов аппроксимации 9 числа импульсов, равного первому пороговому значению аргумента а7 выдает разрешающее напряжение на соответствующую входную шину шифратора ко нечных разностей второго порядка 7 и вход элемента ИЛИ 5. С выхода шифратора 7 значение конечной разности второго порядка подается на первый вход сумматора 6. По его второму входу из регистра текущего 15 значения приращения функции 3 подается начальное значение приращения. В результате с помощью сумматора 6 на информационные входы регистра 3 подается новое значение приращения функции, которое фикси руется на нем стробируюшим импульсом форглируемыгл элементом ИЛИ 5 в соответствии с разрешающим напряжением, выдаваемым дешифратором пороговых значений аргумента 8. Новое значение приращения функции сохраняется на регистре 3 до момента накопления счетчиком квантов аппроксимации 9 числа импульсов, равного очередному пороговому значению аргумента, и списанный цикл формирования требуемого ЗО значения приращения повторяется. При накоплении счетчиком квантов аппроксимации 9 кода аргументов на регистре 1 формируется значение функции, соответствующее коду аргумента, 35Формирование текущего значения функции и текущего значения приращения при измерении аргумента от-го к (4 +1) - му значению в предлагаемом цифровом кусочно- линейном аппроксиматоре осуществляется за 40 один такт,В зависимости от знака приращения функции реализуются операции рекурсивного суммирования и вычитания, При выполнении операции суммирования (приращение имеет знак плюс) на шине "Суммирование имеется высокий потенциал, а на шине "Вычитание " - низкий. В результате с элемента И-ИЛИ-НЕ 16 на второй вход потенциального сумматора 10 подается прямой код текущего значения функции (приращения), зафиксированный- триггером 15 регистра 1 (приращения 3). По второму входу разряда сумматора 10 подается код соответ55 ствуюшего разряда приращения функции (конечной разности второго порядка), при этом на выходе этого сумматора формируется значение их суммы и через открытые элементы И-НЕ-12 подается на логические входыи М 31 -триггера 15, где оно фиксируется стробирующим импульсом СрДля операции вычитания используется искусственный прием, при котором берется обратный код уменьшаемого, складывается с первым кодом вычитаемого, и полученный результат берется в прелом коде. При выполнении операции вычитания (приращение имеет знак минус) потенциалы на шинах "Суммирование" и Вычитание" меняются, в результате по второму входу сумматора 10 подается информация, зафиксированная 41 - триггером 15 через элементы И-ИЛИ-НЕ 16, в обратном коде. С помощью сумматора 10 формируется сумма, которая через открытые элементы И-НЕ 13 и 11 подается в обратном коде на логические входы 31 - триггера и фиксируется на нем стробируюшим импульсом.Аналогично работают все последующие разряды, причем при получении на разряде сумматора 10 единицы старшего разряда осуществляется ее перенос по выходу СХ а перенос от младшего разряда производится по входуИзобретение позволяет значительно повысить быстродействие, не уменьшая точность аппроксимации и расширить круг решаемых задач.формула изобретения1. Цифровой кусочно-линейный аппроксиматор, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со стробируемыми входами регистра текущего значения функции и входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора пороговых значений аргумента, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей в него введены щифгратор конечных разностей второго порядкач7 первыи и второй сумматоры, регистр текущего значения приращения и элемент ИЛИ, причем выход дешифратора пороговых значений аргумента соединен через элемент ИЛИЛИ со стробируемыми входами регистра текущего значения приращения и входом шифратора конечных разностей второго порядка, выход которого соедннен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра текущего значения приращения, а выход - с входом регистра текущего значения приращения, выход которого соединен с входом второго сумматора, соединенного своим входом с выходом устройства, а выходом -со549818 фиг, 1 входом регистра текушего значения функции, выход которого соединен с выходом устройства.2. Цифровой кусочно-линейный аппроксиматор по и. 1, о т л и ч а ю ш и й с я 5 тем, что каждый из разрядов регистра текушего значения функции и регистра текушего значения приращения содержит потенциальный сумматор, выход которого соединен с первым входом первого и второго элемен О тов И-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ соответственно, 3)( -триггер 3- входы которого соединены с выходами второго и третьего элементов И-НЕ, -входы с выходами первого и четвертого элементов И-НЕ, инверсный выход - с первым входом первой группы входов И элемента И-ИЛИ-НЕ, а прямой выход - с первым входом второй группы входов И элемента И ИЛИ-НЕ, выход которой соединен со вторым входом потенциального сумматора; причем вторые входы первого и третьего элементов И-НЕ и второй вход первой группы входов И элемента И-ИЛИ-НЕ объединены шиной "Суммирование", а вторые входы второго и четвертого элементов И-НЕ и второй вход второй группы входов И элемента И-ИЛИНЕ объединены шиной "Вычитанием, первый вход потенциального сумматора соединен с соответствующим поразрядным выходом устройства, а выход переноса-свходом следующего разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство378881, О 061 3/00 от 02,08,1971 г.2, Авторское свидетельство247642, С 06 С 7/28 от 25.01.68 г. (прототип).549818 СумчироРаеие иг. Составитель Л. ЗахматоваТехред М. Ликович Корректор В, Куприянов Редактор Л. Утехина филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 347/117 Тираж 902 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5