Цифро-аналоговый функциональный преобразователь

ОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п)895973(23)приоритет Ркуяарстееииый каиите оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.(7 ) Заявитель ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 5 ию вл циона жащий произ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может .;быть использовано для функционально-го преобразования цифровых сигналовв аналоговый выходной сигнал.Известен цифро-аналоговый многоФункциональный преобразователь, содержащий регистр кода аргумента,регистр кода Функции, счетчики,блок совпадения кодов, генераторимпульсов, дешифраторы, блок памяти,преобразователь код-частота, триггер знака, элемент И, реверсивныйсчетчик, регистр Функции и выходнойцифро-аналоговый множительный блок 111.Недостатком данного многофункционального преобразователя являетсяограниченное быстродействие.Наиболее близким к изобретеня яется цифро-аналоговый многофунк 20льный преобразователь, содерп (где и - количество восводимых функций) блоков памяти,первые и вторые выходы каждого из которых подключены к входам первогои второго регистров соответственно,первый дешифратор адреса, и группэлементов И, третий регистр, соединенный входом с шиной ввода кодааргумента, а выходами разрядов - с цифровыми входами первого цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опорных напряжений,а выходом - к входу масштабного операционного усилителя, выход которогосоединен с аналоговым входом второго,цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровымивходами к выходам разрядов первогорегистра, а выходом - к входу выходного суммирующего операционногоусилителя и к выходу третьего цифроаналогового линейного преобразователя, соединенного аналоговыми входамис шинами разнополярных опорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второго регистра, и8959734 1 О 15 четвертый регистр, подключенный входом к шине ввода кода функции, а выходами разрядов - к входам дешифраторакода функции, каждый 1-ый ( 1 п)выход которого соединен с первымивходами элементов И 1-ой группы, подключенных выходами к адресным входам 1-го блока памяти, а вторыми вхо"дами - к выходам первого дешифратораадреса, соединенного входами с выходами старших разрядов третьего регистра 2.Однако конструктивная сложностьпреобразователя обусловленная нали)чием аппаратурной избыточности Форми",рования подинтервалов аппроксимациивоспроизводимых функций.Цель изобретения - упрощение цифроаналогового многофункционального преобразователя,Цель достигается тем, что цифроаналоговый многофункциональный преобразователь, содержащий и (где иколичество воспроизведенных функций)блоков памяти, первые и вторые выходы каждого из которых подключены квходам первого и второго регистровсоответственно, первый дешифраторадреса, и групп элементов И, третийрегистр, соединенный входом с шинойввода кода аргумента, а выходамиразрядов - с цифровыми входами первого цифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинам разнополярных опорных напряжений, а выходом - к входумасштабного операционного усилителя,выход которого соединен с аналоговымвходом етороо цифра-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровыми входами к выходам разрядов первого регистра, а вцходомк входу выходного суммирующего операционного усилителя и к выходу третьего цифро-аналогового линейногопреобразователя, соединенного аналоговыми входами с шинами разнополярныхопорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второгорегистра, и четвертый регистр, подключенный входом, к шине ввода кодаФункции а выходами разрядов - квходам дешифратора кода функции,каждый 1-ый.(1 Хп) выход которогосоединен с первыми входами элемен"тов И 1 -ой группы, содержит и элементов задержки, сумматор по модулюдва и дополнительные дешифраторыадреса со второго по п-ый, причем каждый 1-ый (11 п) элемент задержкиподключен входом к 1-му выходу дешифратора кода Функции, а выходомк входу управления считыванием 1-гоблока памяти, соединенного адреснымивходами через 1-ый дешифратор адреса с выходами элементов И 1-ой группы, подключенных вторыми входами квыходам старших разрядов третьего регистра, выход знакового разряда которого соединен с первым входом сумматора по модулю два,подключенного вторым входом к выходу знакового разряда первого регистра,а выходом - к входу управления знаком первого цифро-аналогового линейного преобразователя. оНа чертеже изоЬражена блок-схема цифра-аналогового многофункционального преобразователя. Схема содержит и (где и - количество воспроизводимых функций) блоков 1 памяти, первые и вторые выходыкаждого иэ которых подключены к входам первого и второго регистров 2 и 3соответственно. Третий рег "тр 4 сое"динен входом. с шиной ввода ксда аргумента, а выходами разрядов - .: цифровыми входами первого цифро-аналогового линейного преобразователя 5.Последний подключен аналоговыми входами к шинам разнополярных опорныхнапряжений +Ц, а выходом - к входумасштабного операционного усилителя 6.35Выход усилителя 6 соединен с аналоговым входом второго цифро-анагогп",;:го линейного преобразователя 7 под"кпюченного цифровыми входами к выходам разрядов регистра 2, а выходомк входу выходного суммирующего операционного усилителя 8 и к выходутретьего цифро-аналогового линейного преобразователя 9. Последний соединен аналоговыми входами с шинами 45 разнополярных опорных напряжений+Оа цифровыми входами - с выходами разрядов регистра 3. Четвертый регистр 10подключен входом к шине ввода кодафункции, а выходами разрядов - к вхо дам дешифратора 11 кода функции. Каждый 1 -ый (М 1 п) выход дешифратора 11соединен с первыми входами элементов И1-ой группы 12 и с входом 1-го элемента 13 задержки, выход которого 55 подключен к входу управления считыванием 1-го блока 1 памяти, адресныевходы которого через 1-ый дешифратор 14 адреса соединен с выходами8959 Формула изобретения Цифра-аналоговый многофункциональный преобразователь, содержащий и ( где и -количество воспроизводимых функций) блоков памяти, первые и вторые выходы каждого из которых подключены к входам первого и второго регистров соответственно, первый дешифратор адреса, и групп элементов И, третий регистр, соединенный входом с шиной ввода кода аргумен 5элементов И 1-ой группы 12, подключенных вторыми входами и выходом старших разрядов регистра 4. Выход знакового разряда регистра 4 соединен с первым входом сумматора 15 йо 3 модулю два, подключенного вторым входом к выходу знакового разряда регистра 2, а выходом - к входу управления знаком преобразователя 5.Цифро-аналоговый многофункциональ- фный преобразователь работает следующим образом.Перед началом работы преобразователь программируется, т.е. в каждый из блоков 1 памяти записываются ко В довые значения параметров аппроксимации одной из воспроизводимых функций. При этом количество йодинтервалов ап. проксимации для каждой из воспроизводимых функций выбирается индиви дуально в зависимости от особенностей данной функции и требований к точности ее воспроизведения, Различно му количеству подинтервалов аппроксимации для каждой из воспроизводимых 23 функций соответствует различное количество старших разрядов кода аргументаиспользуемых для дешифрации кода номера подинтервала и различные по сложности реализации (т.е. ЗО по количеству используемых элементов) блоки 1 памяти, дешифраторы 14 адре" са и группы 12 элементов И.При работе многофункционального преобразователя на входы регистров 4 .и 10 подаются соответственно прямой код аргумента, который записывается в регистр 4, и код функции, записываемый в регистр 10. После дешифрации кода функции дешифратором 11, сигнал возбуждения с соответствующего выхода дешифратора 11 воздействует на первые входы выбранной группы 12 элементов И. В результате этого необходимое число старших разрядов регистра 4 подключается к входам соответствующего дешифратора 14 адреса, Одновременно сигнал возбуждения задерживается на некоторое время элементом 13 задержки, после чего воздействует на вход управления считывания соответствующего блока 1 памяти, на адресных входах которого к этому времени сформирован сигнал адресации к выбранной ячейке блока паЯ мяти. В результате прямой код начальной ординаты записывается в регистр 3, а прямой код углового коэффициента в регистр 2Все разряды кода аргу 73 4мента с регистра 4 за исключением знакового разряда воздействуют на цифровые входы первого преобразователя 5, поэтому на выходе усилителя 6формируется напряжение, пропорциональное этому коду аргумента. Знакэтого напряжения определяется управляющим сигналом на выходе сумматора 15 по модулю два, зависящим отсостояния знаковых разрядов регист-ров 2 и 4. Напряжение с выхода усилителя 6 умножается на коэффициентпередачи второго преобразователя 7,выходной ток которого с помощью выходного суммирующего усилителя 8суммируется с выходным током третьего преобразователя 9. Так как преоб"разователии 9 управляются кодами, записанными в регистры 2 и 3 соответственно, то на выходе суммирую"щего усилителя 8 Формируется напряжение, соответствующее кусочно-линей"ной функции, аппроксимирующей даннуювоспроизводимую функцию из общегомножества и воспроизводимых функций.При смене кода функции на регистре 10воспроизводится другая функция измножества воспроизводимых функций.Предлагаемый цифро-аналоговыймногофункциональный преобразовательпо сравнению с известным обладаетболее простой реализацией, так какв нем объем каждого из блоков 1 памяти задается индивидуально для каждой из воспроизводимых функций. Визвестном преобразователе, содержащем общий дешифратор адреса длявсех воспроизводимых функций, объемы блоков памяти одинаковы и задаются исходя из разрядности входногокода общего дешифратора адреса, причем эта разрядность выбирается поразбиению одной из воспроизводимыхфункций на наибольшее количество интер.валов аппроксимации, 895973та, а выходами разрядов - с цифровыми входами первого цифро-аналоговоголинейного преобразователя, подключенного аналоговыми входами к шинамразнополярных опорных напряжений, авыходом - к входу масштабного операционного усилителя, выход которогосоединен с аналоговым входом второгоцифро-аналогового линейного преобразователя, подключенного цифровыми овходами к выходам разрядов первогорегистра, а выходом - к входу выходного суммирующего операционного.усилителя и к выходу третьего цифроаналогового линейного преобразователя, соединенного аналоговыми входамис шинами разнополярных опорных напряжений, а цифровыми входами - с выходами разрядов второго регистра, ичетвертый регистр, подключенный вхо-,дом к шине ввода кода функции а выходами разрядов - к входам дешифраторакода функции, каждый 1-ый (1 с 1 п)выход которого соединен с первымивходами элементов И 1-ой группы,25э т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения цифро-аналоговогомногофункционального преобразователя, он содержит и элементов задержки,сумматор по модулю два и дополнительные дешифраторы адреса со второгопо п-ый, причем каждый 1-ый (11 Фп)элемент задержки подключен входомк 1-му выходу дешифратора кода функции, а выходом - к входу управлениясчитыванием 1-го блока памяти, соединенного адресными входами через 1-ыйдешифратор адреса с выходами элементов И 1-ой группы, подключенныхвторыми входами к выходам старшихразрядов третьего регистра, выходзнакового разряда которого соединенс первым входом сумматора по модулю два, подключенного вторым входомк выходу знакового разряда первогорегистра, а выходом - к входу управления знаком первого цифро-аналогового линейного преобразователя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ь" 2904372/18-24,кл, 6 06 6 7/26,04.04.80.2, Авторское свидетельство СССРИ 6 У 370, кл. С 06 а 7 пб, 1977