Комбинированный функциональный преобразователь

Оп ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 881738(51)М. Кл, 6 08 Е 7/544 Ркударстааниый комитет СССР ао делам изобретений и открытий(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для функционального преобразования цифровых сигналов.Известен функциональный преобразователь, способный изменять информационное содержание цифровых сигналов в соответствии с запрограммированной внутри характеристикой, построенной по табличному принципу 1. 10Наиболее близким к предлагаемому являет. ся преобразователь, содержащий генератор опорных сигналов, первый выход которого соединен с входами стробирования пирамидальных коммутаторов, сигнальные входы которых15 подключены к выходам входных блоков, а выходы подсоединены ко входам стробирова.ния программных пирамидальных коммутаторов, сигнальные входы последних соединены с выходами управляющих блоков, а выходы подключены к блокам памяти, соединенными с входными блоками, которые по линии съема данных связаны со вторым выходом генера.тора 2. Недостатком известного преобразователя является быстрое возрастание числа составляющих его элементов при линейном росте егоразрядности, Так, в преобразователе и-ой раз.рядности необходимое число строк в его бло.ке памяти определяется выражением 210, ачисло диодов в пирамидальных коммутаторахопределяется зависимостью 2 (2"- 1). Укаэанное свойство вызывает резкое усложнениеустройств, предназначенных для обработкицифровых сигналов с повышенной точностью(так как последняя определяется разрядностьюфункционального преобразователя) .Цель изобретения - упрощение устройствафункционального преобразователя за счетуменьшения количества его составных элементов,Поставленная цель достигается тем, что преобразователь, содержащий генератор опорныхсигналов, два пирамидальных дешифратора,две группы программных пирамидальных де.шифраторов, два блока памяти, два входныхрегистра, два управляющих регистра и двавыходных регистра, причем первый выход гене881738 20 ратора опорных сигналов соединен со строби.рующими входами пирамидальных дешифраторов, входы которых соединены с выходаминходных регистров, входы которых являютсявходами преобразователя, выходы управляющих регистров соединены со входами программных пирамидальных дешифраторов соот.ветствующих групп, выходы которых соединены со входами соответствующих блоков памяти, выходы пирамидальных дешифраторов сое.динены с сигнальными входами программныхпирамидальных дешифраторов соответствующихгрупп, первые выходы блоков памяти соединены со входами соответствующих выходныхрегистров, входы съема информации которыхсоединены со вторым выходом генератораопорных сигналов, содержит группу комбинационных сумматоров и оконечный регистр,входы которого соединены с выходами комби.национных сумматоров, вход съема информа.ции оконечного регистра подключен к третьемувыходу генератора опорных сигналов, выходустановки которого подключен к.установочнымвходам всех регистров, выходы разрядов выходных регистров соединены с первыми и вторы.ми входами соответствующих комбинационныхсумматоров, третий вход каждого комбинационного сумматора подключен к выходу переноса предыдущего комбинационного сумматора,второй выход блока памяти дополнительного,преобразователя соединен со входом управляющего регистра основного преобразователя, выходы оконечного регистра являются выходамипреобразоватеЛя.На чертеже представлена блок-схема преобразователя,1Преобразователь содержит генератор 1 опорных сигналов, пирамидальный дешифратор 2, входной регистр 3, управляющий регистр 4, входы 5 преобразователя, программные пира. мидальные дешифраторы 6 - 8, установочный вход 9 генератора 1, блок 10 памяти, пирамидальнвй дешифратор 11, входной регистр 12, выходной регистр 13, управляющий регистр 14 программные пирамидальные дешифраторы 15 - 17, комбинационные сумматоры 18 - 21, вы. ходной регистр 22, блок 23 памяти, оконечный регистр 24, выходы 25 преобразователя. Пусть требуется производить функциональную обработку цифровых сигналов й 1,) по. зависимости где1, - дискретные моменты времени;4Тогда общая преобразовательная характерис.тика комбинированного преобразователя опре.деляется зависимостью М= 1 М),где М - множество возможных значенийвходных цифровых сигналов;- множество значений выходных сигналов, соответствующих Й,10 Общее выражение преобразовательной характеристики может быть разделено на отдельные.составляющие и имеет следующий видМ,1рр (я)+ Цп)15где Я,и) - множество возможных значенийвходных сигналов, задаваемыхих старшими и младшими разрядами;Ч(п). - зависимость, отображающая функциональное приращение выходногосигнала относительно-го эначе.ния множества МИз общего числа функций й 4(п) можнофвыделить множество М различающихся зависимостей Ч (и), каждая из которых вклю.чает К равных. Эти зависимости могут служитьдля комбинированного преобразователя подпрограммами. Общее выражение для суммарнойпреобразовательной характеристики имеет видММ=БМ)" Х," К Я з),,"=13Учитывая, что выполнение функциональныхпреобразований по равным подпрограммам35обеспечивается элементами преобразователя;рассчитанными на одну из них, общее требуе.мое количество элементов комбинированногопреобразователя резко уменьшается относительно известного устройства и соответствует40зависимостИ - М 0 . М 1"Щ, - М+ 7, п 1 = Я М+7- )5=1где М - множество значений выходного сиг 1нала, соответствующее М;М - потребное число значений выходныхсигналов для комбинированногопреобразователя;н - множество величин приращенийвыходного сигнала, соответствующее50зависимости 1 п),Из полученного выражения следует, чтоустройство комбинированного преобразователяупрощается, если множества ММ и тпмалы. Это характерно для круга задач, преоб 55 разов ательные характеристики которых имеютмонотонный характер, с участками, предусматривающими одинаковые функциональныепреобразования.Для обеспечения работы комбинированногопреобразователя его дополнительный преобра.зователь должен работать по программе, опре.деляемой первой частью преобразовательнойхарактеристики, выполняя грубое преобразование входного сигнала по зависимостиМ:Я й), Одновременно на основной преобразователь он должен выдавать со второговыхода блока памяти коды подпрограмм, определяемые дополнительной преобразовательнойхарактеристикой М = Чфй), Суммарноечисло разрядов регистров входного и управляю.щего блоков дополнительного преобразователядолжно равнятьсям 308,Основной преобразователь предназначаетсядля точного преобразования входного сигналапо М подпрограммам г (ь). Число разря.3дов входного регистра его должно равнятьсят - Во ъ и а управляющегр регистраг %аф=0%М.Настройка дополнительного и основногопреобразователей комбинированного преобразователя на решение определенного круга задачдолжна осуществляться так же, как и в извест.ном устройстве, Особенности заключаютсятолько в формировании преобразовательнойхарактеристики дополнительного преобразователя, в котором каждому грубому дискретному значению входного сигнала в блоке памяти должны быть записаны в одной строкекоды соответствующих величин выходногосигнала и подпрограммы.Работа комбинированного преобразователя вдинамике заключается в следующем,С приходом импульса "Установка нуля",опережающего очередное дискретное значениевходного сигнала, производится обнулениевходных 3 и 12, управляющих 4 и 14, выходных 13, 22 и оконечного регистра 24, Дискрет.ное значение входного сигнала для-гомомента времени поступает на сигнальныйвход основного и оба входа дополнительногопреобразователя. Причем на первый иэ иихпоступают младшие, а на второй - старшиеразряды. Поступая на дополнительный преобра.зователь, каждое дискретное значение входногосигнала преобразовывается в соответствии с егохарактеристикой М:М и в виде кодас измененным содержанием информации записывается на выходном регистре 13. Одновременносо второго выхода его блока памяти на управляющий регистр поступает и фиксируетсякод программы. На сигнальном входе основно.го преобразователя несколько ранее зафиксировались младшие разряды входного сигнала,Последние преобразовываются в соответствиис установленной подпрограммой и функциейЧ ) а затем выдаются на выходной3 1 регистр 22, где фиксируются. Для обеспечениянулевого состояния выходного регистра 22 смомента обнуления до прихода кода подпрограммы преобразователь должен работать поВ нулевой программе, при которой сигнал наего выходе отсутствует. После записи частныхзначений выходного сигнала со второго выхода генератора 1 на выходные регистры 13и 22 выдается импульс. сьема данных, При1 ф этом на входы комбинационных сумматоров. 18 - 21 выдаются частные значения выходногосигнала, которые суммируются и выдаются наоконечный регистр 24, где происходит фиксирование окончательно сформированного частно 1 ч го значения выходного сигнала для 1 -годискрета времени. Под действием .импульсасъема данных, поступающего с третьего выхода генератора 1, код выходного сигнала можетбыть снят с оконечного регистра 24 и выданфф на выход преобразователя 25, Преобразованиевходного сигнала в другие моменты временипроизводится аналогичным образом, Такимобразом, с момента поступления каждогодискретного значения входного сигнала и окон.фф чательного формирования соответствующегоему по функциональной зависимости значениявыходного сигнала, имеет место некоторыйпромежуток времени, разбитый на интервалывремени,потребные для выполнения промежуфф точных операций. Для решения этой задачигенератор 1 должен иметь соответствующиелинии задержки.Здесь рассмотрен вариант работы комбиииро.ванного преобразователя по преобразованиюИ цифрового сигнала, заданного импульсными кодами, При незначительных конструктивныхизменениях и сохранении функциональныхсвязей между элементами преобразователя, предлагаемое устройство может успешно использо 40 ваться для преобразования цифровых сигналов,заданных потенциальными кодами,Формула изобретения43Комбинированный функциональный преобразователь, содержащий генератор опорных сигналов, два пирамидальных дешифратора, две группы программных пирамидальных дешифра торов, два блока памяти, два входных регистра, два управляющих регистра и два выходных регистра, причем первый выход генератора опорных сигналов соединен со стробирующими , входами пирамидальных дешифраторов, входы И которых соединены с выходами входных регистров, входы которых являются входами преобразователя, выходы управляющих регистров соединены со входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих881738 групп, выходы которых соединены со входами соответствующих блоков памяти, выходы пирамидальных дешифраторов соединены с сигнальными входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих групп, первые выходы блоков памяти соединены со входами соответствующих выходных регистров, входы съема информапии которых соединены со вторым выходом генератора опорных сигналов, отличающийся тем,что, с целью упрощения, он содержит группу комбйнационных сумматоров и оконечный регистр, входы которого соединены с выходами комбинационных сумматоров, вход съема информации оконечного регистра подключен к третьему .lвыходу генератора опорных сигналов, вход установки которого подключен к установочным 8входам всех регистров, выходы разрядов вы.ходных регистров соединены с первыми ивторыми входами соответствующих комбинаци.онных сумматоров, третий вход каждого ком.бинационного сумматора подключен к выходупереноса предыдущего комбинационного сумматора, второй выход блока памяти дополнительного преобразователя соединен со входом управляющего регистра основного преобразователя,1 о выходы оконечного регистра являются выходами преобразователя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ио 370610,5 кл. 6 06 Р 15/20, 1973.2, Авторское свидетельство СССР У 436344,кл. 6 06 Р 5/02, 1974 (прототип).