Функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик,оц 957218(5)М. Кл. 6 06 Г 15/31 3 Ыуднретеопвй квмнтвт СССР аф,авлвм нзвбрвтеннй н отхрытнй(088.8)ч Опубликовано 07,09.82. Бюллетень М 33 Дата опубликования описания 07.09.82 3. И. Анисимов,.В. 6. Десятун, В. П. Жабеев,В. Я. Калиниченко, М. И. Корниенко, В. А. Кротевич,В. А. Мартынов и П. В. Миодушевский(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может найти при менение при формировании функций произвольного вида при задании аргумента в цифровом коде.Известно устройство, содержащее регистр аргумента, два блока памяти умножители и сумматор 13.Недостаток известного устройства состоит в невозможности воспроизведе. ния Функций произвольного вида на заданном временном участке и малая точность.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функци" ональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный ко входу вычитающего счетчика, на вход установки которого через элемент ИЛИ подается код текущего временного участка со входной шины или регистра через блок элементов И, управляемых через элемент задержки дешифратором нулевого кода вычитающего счетчика. 2Дешифратор нулевого кода изменяет со"стояние суммирующего счетчика, переполнение которого производит сбросустройства в исходное состояние,Параллельный код ординат воспроизводимой кривой через регистры подается на два цифро-аналоговых преобразователя, выходы которых соединеныс аналоговыми входами цифро-аналого: вого преобразователя, на цифровые 1 авходы которого подается код с суммирующего счетчика, а его выходявляется выходом устройства 2 3.Недостатком этого устройства является воспроизведение функций на заданном временном участке только в виде .прямой линии и малая точность,обусловленная применением в устройстве трех цифро"аналоговых преобразова телей.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения функций и расширение функциональных возможностейустройства за счет воспроизведения3 957218 4 им функций, отличных от прямой линии, На фиг, 1 представлена блок-схема например степенных, показательных, устройства; на фиг. 2, - график одной тригонометрических, гиперболических из функций (51 п х) на заданном врем т, д, менном интервале.Поставленная цель достигается 5 Устройство содержит регистр 1 тем, что в преобразователь, содержа- интервалов, группу элементов И 2, щий регистр интервалов, первый и вто- элемент ИЛИ 3, счетчик 4, генератор рой регистры ординат, четыре группы 5 импульсов, элемент 6 задержки, деэлементов И, элемент ИЛИ, элемент за-. шифратор 7 нуля, счетчик 8,регистр 9 держки, два счетчика, дешифратор ну ф .Функции, группа 1 О блоков памяти, комля, генератор импульсов, причем вы- мутатор 11, блок 12 умножения, блок ход генератора импульсов соединен со 13 вычитания, регистры 14 и 15 ордисчетным входом первого счетчика, вы- нат, блок 16 сложения группы элеменход которого соединен через дешифра- тов И 17-19, входы 20-23 преобразоватор нуля с входом элемента задержки 15 теля, выход 24 преобразователя. и счетным вхоаом второго счетчика, вы- Вход 20 функционального преобразоход переполнения которого соединен свателя является входом задания врепервыми входами элементов И первой, .менного интервала, входы 21 и 22- второй и третьей групп, вторые входы входами задания значения ординат в которых соединены с входами заданияначале и конце временного интерваначальных условий преобразователя, ла, вход 23 - входом задания видавыходы элементов И первой группы сое- функциональной зависимости. динены с первыми входами элементов Функциональный преобразователь ра- ИЛИ, и входом регистра интервалов, ботает следующим образом. выход которого соединен с первыми 5 В исходном состоянии в регистр инвходами элементов И четвертой группы, тервалов 1 и в первый счетчик 4 через вторые входы и выходы которых соеди- вход 20 и группу элементов И 17 записыиены соответственно с выходомэле- вается код начального временного инмента задержки и вторыми входами эле- тервала, а в регистры ординат мента ИЛИ, выход которого соединен с заданной Функции в начале 15 и в конустановочным входом первого счетчика, це 14 временного участка через соотвыходы элементов И второй и третьей ветствующие входы 22, 21 и группы групп соединены с входами соответст- элементов И 19 и 18 записываются ковенно первого и второго регистров ор- ды ординат заданной Функции в начале динат, дополнительно введены группа Кн и в конце К временного участка. блоков памяти, коммутатор, блок умно- З 5 Коды ординат каждой нормирозанной жения, блок сложения, блок вычитания функции Кф;(ОКф 11,= 1, 2, и регистр функций, вход записи которо- й) однажды по своему адресу вводятся го соединен с выходом переполнения в группу блоков памяти 1 О;-10 м. второго счетчика, вйход регистра функ- По заданной Функциональной завиций соединен с управляющими входами симости через вход 23 регистр функции блоков памяти группы, информационные. 9 в зависимости от того, какой учасвходы и выходы которых соединены со- ток заданнойфункции генерируется,разответственно с выходом разрядов вто- решает считывание кодов ординат норрого счетчика и входом коммутатора, мированной Функции из соответствующе- выход которого подключен к первому го блока памяти 10,= 1,2,М.45входу блока умножения, второй вход и При поступлении импульсов с генеравыход которого соединены соответствен- тора 5 импульсов на вход первого но с выходом блока вычитания и пер- счетчика 4, в последнем значении ковым входом блока сложения, второй да временного интервала уменьшается вход которого соединен с выходом вто ф до нуля и в момент установки нуля дерого регистра ординат и первым вхо- шифратора 7 нулевого кода вырабатывадом блока вычитания, второй вход ко- ет импульс, который, воздействуя четорого соединен с выходом первого ре рез элемент 6 задержки, группу элегистра ординат, выход блока сложения ментов И 2 и элемент ИЛИ 3, восстасоединен с выходом преобразователя, 55 навливает состояние первого счетчика вход задания вида функции которого со путем записи содержимого регистраедлнен с информационным входом регист, а также увеличивает значение кода ра Функции, второго счетчика 8 на единицу. В соот5 95721 ветствии с новым состоянием второго счетчика 8 из выбранного регистром 23 блока памяти кодов ординат нормированной функции 10 на блок, 12 умножения через коммутатор 11 подается следующее значение кода ординаты нормированной фукнции К фью+1). Значе, ния содержимого регистров ординат функции в конце 14 и в начале 15 вре" менного участка вычитаются в блоке 13 вычитания с учетом знака каждой ординаты и результат поступает на блок 12 умножения, Произведение, полученное на выходе блока 12 умножения, суммируется в блоке 16 сложения с со" 1 держимым .регистра ординаты Функции в начале 15 временного участка. Следовательно, на выходе блока 1 б сложения на выходе 25 в каждый временной интервал формируется значение ордина-ты генерируемой Функции, которая на каждом временном, участке получается путем трансформации нормированной Функции во времени и в соответствии с заданными значениями ординат функ"ции в начале и в конце этого временного уцастка. В общем случае генерируемая на данном участке функции может изменить и знак согласно Формуле формула изобретения . Функциональный преобразователь, содержащий регистр интервалов, первый и второй регистры ординат, четыре группы элементов И, элемент ИЛИ, эле-. мент задержки, два счетчика, дешифратор нуля, генератор импульсов, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом первого счетци ка, выход которого соединен через де шифратор нуля с входом элемента задержки и счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с первыми входами элементов. И, первой, второй и третьей групп, вторые входы которых соединены с входами задания начальных условий преобразователя, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами элемента ИЛИ и входом регистра интервалов, выход которого соединен с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входы и выходы которцх соединены соответственно с выходом элемента задержки и вторыми входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, выходы элементов И второй и третьей групп соединены с входами соответственно первого и второго регистров ординат, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены группа блоков памяти, коммутатор, блок умножения, блок сложения, блок вычитаНия и регистр функций, вход записи которого соединен с выходом переполнения второго счетчика, выход регистра Функций 3Ьых-+ ч+ ф 1+Кк- (+Кн)3 После заполнения второго счетчика 8, т, е. после выборки последнего кода ординат нормированной Функции, на выходе переполнения счетчика 8 по 33 является импульс, который разрешает, проведение обновления в регистрах 1,15 и 9 соответственно кодов временных интервалов, кодов ординат функ ции в конце и в начале нового времен" ного участка, а также на выбор очередного запоминающего устройства.На Фиг, 2 а представлен график одной из нормированных функций (ы и х)На Фиг. 2 б представлен график4 В Функций, вырабатываемых Функциональнь;и генератором при различных значени, ; кодов ординат Функции в начале и конце заданного временного участка,Я Как видно из работы Функционального преобразователя, существенным отличием его от известного является возможность воспроизведения более сложных Функций, чем прямая линия,И например степенных, показательных, тригонометрических, гиперболических и т. д. 8 6Причем функции воспроизводятся с любыми наперед заданными значения ми функции в начале и конце временного участка, который тоже может меняться. Это расширяет функциональные возможности устройства и дает возможность использования его в качестве высокочастотного генератора сложных функций для систем автоматического управлейия динамическими испытаниями на прочность натурных конструк" ций,Предлагаемое устройство может работать совместно с ЭВИ, при этом сигнал на выходе переполнения счетчика 8 является инициирующим для выполнения очередного цикла вычисления задаваемой функции.соединен с управляоцими входами блоков памяти группы, информационные входы и выходы которых соединены соответ" ственно с выходом разрядов второгосчетчика и входом коммутатора, выход Ф которого подключен к первому входу блока умножения, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока вычитания и первым входом блока сложения, второй вход кото О рого соединен с выходом второго регистра ординат и первым входом блока вычитания, второй вход которого соеди-нен с выходом регистра ординат, выходблока сложения соединен с выходомпреобразователя, вход задания видафункции которого соединен с информационным входом регистра функции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 622090, клб 06 Г 7/38, 1978.2, Авторское свидетельство СССРй 398969 клО 06 Г 3/00, 1973/38 Зак 13035 од, ул. Проектная,Тираж 731 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени Москва, Ж, Раулиал ППП "Патент", г. Уж Подписн комитета СС и открытий ская наб д