Преобразователь аналоговой величины в код

(73) Заявитель Институт математики и кибернетики АН Литовской ССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОЙ ВЕЛИЧИНЫВ КОД определяется величина Изобретение относится к области коди рования непрерывных сигналов н может быть использовано для преобразования аналогового напряжения в цифровой код.По основному авт. св. % 511694, известен преобразователь аналоговой величины в код, представляющий собой ка нал, содержащий последовательно соединенные реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог и схему сравнения, дру гой вход котот ой присоединен к источни 10 ку преобразуемого напряжения, а выходы - к первым элементам И, вторые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, и через линию эадерж 13 ки - к входу блока управления, а вьтхо ды - к входам реверсивного счетчика, выходы которого через вторые элементы И соединены с первыми входами регистра, а также дополнительный реверсивный26 счетчик, входы которого через линии задержки подключены к выходам элементов И и через элемент ИЛИ и линию задерж . ки соединены с входом младшего разряда сумматора, входы которого через доцолнв. тельные элемента И, управляемые блоком определения знака, подключены к выхо. - дам дополнительного реверсивного счетчика, знаковый разряд последнего соединен с входом блока определения знака, другие входы которого соединены с выхо дами элементов И, выходы блока управле ния подключены к вторым входам вторых элементов И, второму входу регистра и дополнительным входам сумматора и дополнительного реверсивного счетчика.Известный преобразователь аналоговой величины в код позволяет определить параметры случайного процесса, позволяю щие его аппроксимировать одномерным эргодическим марковским процессом. Для этого определяются коэффициенты;и(х(ф е-.т (х (х(-х Ф/х =х Ъ(х( - ", мВх(хх(ц 1 х/х;-х,где-- интервал времени, за кое алый(х(т) и хднф-( - о;М - математическое ожидание;хТ) - значение величины иссдедуе, .мого процесса Х в момент 7;5ХЯ - значение величины исследуемого процесса Х в момент(.11.Однако это устройство не позволяета нализировать многомерные марковскиепроцессы, так как не определяет коэффициенты связи между компонентамипроцесса, что сужает функциональные возможности преобразователя,Цель изобретения - расширение функы 15ональных возможностей.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь аналоговой величины в код по авт. св. % 511694 введеныи -1 канадов, аналогичных первому,26разделитель компонентов сигнала и междукаждыми соседними каналами бдак умножения, управляющие входы которого подключены к выходам элементов И каждогоиз этих каналов и первому дополнительно 25му выходу блока управления, а информационные входы подключены к соответствую.(цим выходам дополнительного реверсивного счетчика каждого из этих каналов,причем вход разделителя компонентов сигнала соединен с входной шиной, а егоЗОвыходы - с первыми входами схем сравнения каждого канала, а тт) -1 дополнитежные выходы блока управления подключены соответственно к,входам управления каждого из о -1 каналов. 35Предлагаемое устройство позволяетаппроксимировать реальный процесс )х)-мерным марковским процессом. В таком случае нужно рассматривать несколько компонентов процесса, например, Х(1 ), Х(+ ), Ох" (е),Коэффициенты в этом случае будутвыглядеть4,.(ххх,ц и(х,(т)-х,(ц/х,(ц:Ъ(х,хх 4=, - ., ххх,щ.х;(х 1 хФ=хх,щ=х,.(,где ( - соответствует числу компонентпроцесса и для каждой пары параллельных компонент вводятся коэффициенты55 В результате на выходе преобразовате.- ля с каждым тактом передается в вычисднтедьную машину информация, необходимая ддя определения коэффициентов многомерных уравнений Колмогорова,Расширение числа компонент позволяет широкий класс случайных процессбв аппроксимировать марковскими процессами, что расширяет функциональные возможности преобразователя.На чертеже приведена функциональная схема двухканального преобразователя,Устройство в каждом канаде 1 содержит схему 2 сравнения, выходы которой подключены к входам элементов И 3 и 4 другие входы которых соединень. с выходом генератора 5 импульсов, Последовательно к схеме 2 сравнения в каждом канале подключен преобразователь 6 кодч аналог и реверсивный счетчик 7, входы которого соединены с выходами элементов Й 3 и 4, Реверсивный счетчик 7 через элементь И 8 подключен к регистру 9, Дополнительный реверсивный счетчик 10 через элементы И 11 подключен к сумматору 12. Входы сумматора 12 соединены с выходами элементов И 13, одни входы которых подключены к реверсивному счетчику 10, к которому также подключены выходы линий 14 и 15 задержки. К входу сумматора 12 через линию 16 задержки присоединен выход элемента ИЛИ 17, входы которого соединены с выходами элементов И 3 и 4 и с входами ливий 14 и 15 задержки, а также с входами блока определения знака 1 8, третий вход которого соединен с выходом знакового разряда 1 9 реверсивного счетчика 10.Между каналами 1 включен блок 20 умножения, К входам схем 2 сравнения каждого канала 1 присоединены выходы разделителя 21 компонентов сигнала. Выход генератора 5 импульсов через линих 22 задержки соединен с входом блока 23 управления, Выходы блока 23 управлени подключены в каждом канале 1 к вхо - дам элементов И 8, регистра 9, реверсивного счетчика 10 и сумматора 12. Блок 20 умножения содержит сумматор 24, информационными входами соединенный с двумя схемами 25 и 26 управления прие мом сигнала, Управляющие входы схемы 25 управления присоединены к выходам элементов И 3 и 4 второго канала, а управляющие входы схемы 26 управ930658 6а В сумматоре 12, совместно с элемеи5 тами И 11 и 13, ИЛИ 17, линией 16задержки и блоком 18 определениязнака определяется значениех Ц5 -Х ( .ло рекуррентной формулеЯгич (Х1)ц Хф 2 Х+1. В момент 1 на сумматор 12 устанавливается 0. Линии14 и 15 задержки обеспечцвают сохранение кода Х на реверсивном счетчике 10,Блок 18 определения знака по знакузнакового разряда 19 и выходом элюментов И 3 и 4 открывает элементыИ 11 или элементы И 13 для передачикода +2-х или -2 х в сумматор 12,15 Далее через линию 16 задержки из элез- мента ИЛИ 17 на сумматор 12 поступает сигнал +1,Сумматор 24 и схемы 25 и 26 служат для умножения двух сигналов, Умнося 20 жение проводится по рекуррентным фора мулам:Х(Ч ф 1): ХМ + Х; ( ф 1) 1:Х+ 1,В момент В, ХО, у О, Ху=0, сигналх поступает иэ реверсивного счетчика 107 25 и знакового разряда 19 на информационные входы схемы 25, такие же сигналыпоступают из соседнего канала на схему 26. Сигналы +1 поступают на управо- ляюцие входы схемы 25 управления и отзф крывают цепи +Х. Выходы элементовИ 3 и 4 управляют блоком 26 управле-.2 ния и выдают на сумматор 24 + у,Таким образом, такт за тактом в суме- маторе 24 образуется величина ху. В моментблок 23 управления все данные"передает в ЭВМ и рабочий пикл начинается с начала. Предполагается, что значенияна регистрах 9 всех компонент служатдля образования адреса, куда посылаются,ц значения Х( ) Х ( ) из дополнительногореверсивного счетчика 10, с знаковымразрядом 19, значение Х ()- Х()из сумматора 12, значениех(с) -хД Г з ( ) -з(+ )3иэ сумматора 24 и т. д, по всем компонентам. В ЭВМ каждые текущие значениядолжны суммироваться и запоминатьсячисло произведенных суммирований дляопределения математического ожидания,которое нужно для определения коэффициенттов уравнений Колмогорова, для описаниямногомерного марковского процесса. ления - к выходам схем И 3 и 4 своегканала. Информационные входы схемы 2управления соединены с выходами реверсивного счетчика 10 и знакового разряда 19 своего канала, а информационныевходы схемы 26 управления - с аналогными блоками второго канала. Вход сумматора 24 присоединен к блоку управления 23, Выходы регистра 9, знаковогоразряда 1 9 реверсивного счетчика 10,сумматора 1 2 каждого канала 1, а также сумматора 24 подключены к входамЭВМ (на чертеже не показано).Преобразователь аналоговой величиньв код работает следующим образом,Преобразуемый сигнал подается в раделитель компонентов сигнала 21, который разделяет сигнал на компоненты,В схему 2 сравнения каждого канала 1попадает компонент сигнала, сравниваетс кодом, возникающим на выходе преобрзователя коданалог б. Код на реверсивном счетчике 7 поддерживается соответствующим аналоговой величине на входедля этого код на реверсивном счетчикепреобразуется в аналоговую величину исравнивается с входной, если код оказывается меньше, то схема 2 сравнения открывает элемент И 3, через который потупают импульсы из генератора 5 и кодв реверсивном счетчике 7 увеличиваетсяЕсли код оказывается больше, то схемасравнения открывает элемент И 4, черезкоторый поступающие импульсы вычитаюся из значения реверсивного счетчика 7Схема управления 23 синхронизируетработу всех блоков и управляет работойвсего устройства. На вход ее поступаютимпульсы генератора 5 через линию задержки 22. Образование необходимой информации происходит на заданном интервале времени (С -1), где Г ) 1,Для этого в момент Ф, дополнительный реверсивный счетчик 10 с знаковымразрядом 19, сумматоры 12 и 24 устанавливаются в "0", а значение реверсивного счетчика 7 через элементы И 8 передается на регистр 9, где запоминаетсязначение преобразуемой величины в момент времени 1 .На дополнительный реверсивный счетчик 10 с знаковым разрядом 19, черезлинии 14 и 15 задержки поступают импульсы от элементов И 3 и 4 в результате на дополнительном реверсивном счет 55чике 10 устанавливается значение, накоторое изменилась преобразуемая величина за время прошедшее от гашения счетчика, в конечном итоге Х(+ )-Х() формула изобретения Преобразователь аналоговой величиныв код по авт, св. М 511 Б 94 о т л и 7 93 06 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены и -1 каналов аналогичных первому, разделитель компонентов сигнала и между каждыми соседними каналами з блок умножения, управляющие входы которого подключены, соответственно, к выходам элементов И каждого нз этих каналов и первому дополнительному выходу блока управления, а информационные входы 1 О подключены к соответствующим выходам дополнительного реверсивного счетчика каждого из этих каналов, причем вход разделителя компонентов сигнала соединен свходной шиной, а его выходы - с первымивходами схем сравнения каждого канала,а юдополнительные выходы блокауправления подключены, соответственно кк входам управления каждого из и -1каналов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ж 511694, кл, Н 03 К 13/17, 1973