Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов

,1005 ОВ 7 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200781 (2) 3321606/18-24 И) М. Кй.з О 06 С 7/26 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ВО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВИзобретение относится к аналоговой: ;и аналого-цифровой вычислительной технике.Известно устройство для воспроизведения переменных во времени напряжений, содержащее генератор импульсов, блок управления, управляемый дели.тель частоты, счетчик, блок памяти, цифро-аналоговые преобразователи, инвертор, сумматор, коммутатор н многоканальный запоминающий блок 1.Недостатком устройства является ограниченная область применения, так как оно не позволяет формировать произведения независимых переменных на переменные во времени напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и к счетному входу первого счетчика, сое. диненного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, 25 подключенного выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединенного выходами с входами блока памяти, подключенного зна ковым выходом к входу триггера зна- . 30 ка, а цифровыми выходами - к первой.группе входов преобразователя код -частота, соединенного второй группойвходов с выходами разрядов первогосчетчика, а выходом - с вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного входом управления реверсомс выходомтриггера знака, причем выходы разрядов первого и второго счетчиковподключены к первой группе входовблока сравнения кодов, второй дешифратор, и элементов И, элемент задержки, третий счетчик и счетчик помодулю л, соединенный выходами раэря.дов с второй группой входов первого дешифратора и с входами второгодешифратора, каждый 1-ый (1ал)выход которого подключен к первомувходу 1-го элемента И, соединенноговторым входом с выходом блока сравнения кодов, подключенного второйгруппой входов к выходам разрядовтретьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разря"да счетчика по модулю о, пбдключенного счетным входом к выходу старше-.го разряда второго счетчика,.причеминверсные выходы разрядов первогоблок и второго счетчиков соединены с выходами и элементов И, подключенных выходами к дополнительному входу первого дешифратора и к входу элемента задержки, соединенного выходом с входом управления установкой кода реверсивного счетчика, установочные входы которого подключены к цифровым выходам блока памяти, а выход разрядов - к информационным входам и регистров, причем каждый 1-ый (11 и) регистр соединен управляющим входом с выходом 1-го элемента И, а выходами - с цифровыми входами 1-го цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является 1-ым входом устройства, а выход через 1-ый операционйый усилитель соединен с 1-ым выходом устройства (2).Недостатками известного устройства являются невысокая точность аппроксимации функций с большими перепадами крутизны, обусловленная равномерным расположением узлов интерполяции по оси аргументаЦель изобретения - пОвышение точности работы устройства.Цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения переменных во времени коэффциентов, содержащее блок памяти, первый и второй счетчики, счетчик по модулю и, и эле. ментов И, первый и второй дешифраторы, блок сравнения кодов, реверсивный счетчик, генератор импульсов, подключенный выходом к счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом счетчика по модулю и, подключенного выходами разрядов к входам первого дешифратора,. каждый иэ и выходов первого дешифратора подключен к первому входу соответствующего элемента И, соединенного вторым входом с выходом блока сравнения кодов, подключенного одной группой входов к выходам разрядов первого счетчика, а другой группой входов - к выходам разрядов второго счетчика, соединенного счетным входом с входом старшего разряда счетчика по модулю и, и регистров, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента И, и операционных усилителей, выходы которых являются выходами устройства, и цйфро-аналоговых множительных блоков, цифровые входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, выходы - с входами соответствующих операционных усилителей, а аналоговые входы являются входами устройства, дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, накапливающий сумматор, адресный счетчик, подключенный разрядными выходами к адресным входам а памяти, первая510 группа выходов которого подключеначерез элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ к входам накапливающего сумматора, а вторая группа выходов - к входам установки. кода реверсивного счетчика,выходы реверсивного счетчика черезвторой дешифратор подключены к счетному входу адресного счетчика и входу управления установкой кода реверсивного счетчика, выход генератораимпульсов соединен со счетным входом реверсивного счетчика и входом накапливающего сумматора, знаковый выход блока памяти соединен с соответствующими входами элемента ИСКЛЮ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и накапливающего сумматора, разрядные выходы накапливающего сумматора подключены к информационным входам каждого из и регистров. 20 На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий принцип его работы.Устройство содержит генератор импульсов 1, первый и второй счетчики 2 и 3, счетчик по модулю и 4, блок сравнения кодов 5, первый дешифратор б, и элементов И 7 л .71 адресный счетчик 8, блок памяти 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, накапливающий сумматор 11, реверсивный З 0 счетчик 12, второй дешифратор 13, и регистров 14 л 14 и, и цифроаналоговых множительных блоков 151151 и операционных усилителей 1 б 1 б 1,.Устройство работает следующим образом.Требуемые значения функции от времени 1 (где 1 л- и) реализуются в устройстве по методу кусочно-линей ной аппроксимации с произвольным (оптимальным) для каждой функции расположением узлов интерполяции по оси аргумента . При этом в блок памяти 9 заносят информацию в двоичном коде 45 о значении и знаке элементарного приращения ординаты ду и количестве таких приращений на определенном3 (например, втором) линейном участке (фиг.2) 50 Кьу-гДискретность элементарного приращения ьс по оси аргумента с определяется разрядностью первого счет чика 2. Отсчет времени й в устройстве осуществляется вторым счетчиком 3, который совместно с включенными последовательно первым счетчиком 2 и счетчиком по модулю и 4 пересчитыва ет прямоугольные импульсы с выхода генератора импульсов 1.В течение времени, соответствующего периоду переполнения счетчика по модулю и 4, когда состояние вто Рого счетчика 3 остается неизменн м.устройством осуществляется поочередная временная развертка всех и аппроксимирующих функций, текущие значения ординат которых в конечном итоге формируются в накапливающем сумматоре 11.5Состояние выходов счетчика по модулю и 4 определяет порядковый номер развертываемой функции, а состояние выходов первого счетчика 2 - порядковый номер элементарного приращения ординаты развертываемой функции д у Выходной код адресного счетчика 8 обеспечивает выбор из блока памяти 9 одновременно значения элементарного приращения ординаты ду и его 15 знака. Этот двоичный код с первой группы выходов блока памяти 9 через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 подается в накапливающий сумматор 11. Двоич нь:й код количества приращений на оп ределенном линейном участке К снимается с второй группы выходов блока памяти 9 и подается на входы ус.тановки кода реверсивного счетчика 12. По мере поступления прямоугольных 25 импульсов с выхода генератора импульсов 1 в накапливающем сумматоре 11 происходит непрерывное суммирование или вычитание значений элементарного .приращения ординаты ду . При этом обеспечивается получение заданной крутизны каждого участка аппроксимации развертываемой функции. Знак приращения учитывается путем подачи на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и в 35 накапливающий сумматор 11 соответствующего сигнала со знакового выхода блока памяти 9, При этом од- .новременно происходит пересчет в реверсивном счетчике 12 количества таких приращений. Нулевое; состояние реверсивного счетчика 12 дешифрируется дешифратором 13, который формирует импульс, поступающий на счетный вход адресного счетчика 8 и на вход управления установкой кода реверсив ного счетчика 12Процесс выборки из блока памяти 9 и пересчета для следующего линейного участка функции повторяется аналогично.Сигналы с разрядных выходов первого счетчика 2, как это следует из логики работы устройства, выполняют роль временного аргумента каждого элементарного приращения ординаты - ду 1-ой аппроксимирующей функции.Следовательно, в моменты времени, когда состояние выходов этого счетчика совпадает с состоянием выходов счетчика 3 временного аргумента 1, в накапливающем сумматоре 11 формиру ется текущее значение ординаты 1-ой аппроксимирующей Функции. Совпадение кодов на выходах счетчиков 2 и 3 фик сируется блоком сравнения кодов 5, сигнал с выхода которого поступает 5 на вторые входы элементов И 7 7 . Первый дешифратор б декодирует каждое 1-ое состояние счетчика по модулю и 4 и, стробируя 1.-ый элемент И 7;, опрашивает состояние выхода блока сравнения кодов 5. Сигнал совпадения с блока сравнения кодов 5, пройдя через 1-ый элемент 7;, поступает на управляющий вход 1-го регистра 14;, подключенного информационными входами к разрядным выходам накапливающего сумматора 11При этом в регистр 14; записывается значение текущей ординаты 1-ой аппроксимирующей функции Г; (й).По переполнению счетчика 2 счетчик по модулю и 4 переходит в (1+1)-е состояние, соответствующее развертке 1+1 аппроксимирующей функции, и в момент времени, когда произойдет совпадение кодов на выходах счетчиков 2 и 3, аналогично в (1+1)-й регистр 14, записано значение Г;+(й).После переполйения счетчика по модулю и 4 второй счетчик (аргумента ) 3 переходит в следующее состояние и процесс, в результате которого будут сформированы значения всех и функций времени для нового значения аргумента, повторяется.Код текущего значения каждой 1-ой функции Г, поступает на цифровые входы 1-го цифро-аналогово- .С го множительного блока 15, на аналоговый вход которого поступает сигнал 1-ой независимой переменной у, в аналоговой форме. В результатеэтого на выходе каждого 1-го операционного усилителя 1 б;, вход которого подключен к выходу 1-го цифро-аналогового множительного блока 15-, а выход является 1-ым выходом устройства, будет получено произведение г;: , г,.Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществлять одновременное воспроизведение нескольких переменных во времени коэффициентов с произвольным расположением узлов интерполяции, что позволяет повысить точность по сравнению с прототипом и создает предпосылки для широкого использования таких устройств в составе гиб ридных вычислительных систем и специализированных устройств автоматики.Формула изобретенияУстройство для. воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее блок памяти, первый и вто рой счетчики, счетчик по модулю и, и элементов И, первый и второй дешифраторы, блок сравнения кодов, реверсивнйй счетчик, генератор импульсов, подключенный выходом к счетному вхо 1005087ду первого счетчика, соединенноговыходом старшего разряда со счетнымвходом счетчика по модулю и, подключенного выходами разрядов к входампервого дешифратора, каждый иэ и выходов первого дешифратора подключенк первому входу соответствующего элемента И, соединенного вторым входомс выходом блока сравнения кодов, подключенного одной группой входов квыходам разрядов первого счетчика, Оа другой группой входов - к выходамразрядов второго счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и,и регистров, управляющий вход каждого из которых соединен с выходомсоответствующего элемента И, и операционных усилителей, выходы которыхявляются Выходами устройства, и цифро-аналоговых множит ель ных блоков,цйфровые входы которых соединены свыходами соответствующих регистров,выходы - с входами соответствующихоперационных усилителей, а аналоговые входы являются входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точностиработы устройства, оно содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, накапливающий сумматор, адресный счетчик, подклюйенный разрядными выходами к адресным входам блока памяти, первая .группа выходов которого подключена через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ к входамнакапливающего сумматора, .а втораягруппа выходов - к входам установкикода реверсивного счетчика, Выходыреверсивного счетчика через второйдешифратор подключены к счетномувходу адресного счетчика и входууправления установкой кода реверсивного счетчика, выход генератора импульсов соединен со счетным входомреверсивного счетчика и входом накапливающего сумматора, знаковыйвыход блока памяти соединен с соотверствующими входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и накапливающего сумматора, разрядные выходы накапливающего сумматора подключены к информационным входам каждого иэ и регистров. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 840957, кл, С 06 6 7/26, 1979.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2904437/18-24,кл. С 06 6 7/26, 1980 ( прототип ).10050%7 Составитель Н.Балабашкоедактор К.Волошук Техред М.тепер КорректорО.Билак иал ППП фПатент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 аказ 1903/бб ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Моск