Цифровой интерполятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 ОС,05 В 19 Оп ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 21) 22) 46) 72)венное объеой медицинск динеаппартора, ковым четвертог подключенного упр к управляющему вх ра, входам устано у первого регисти первого и втосравнения, ходом к вхо од установ рого счетчиков в "0" первого вого блока сра первым инФорма ходом первогоформационным в ного счетчика,И, инвеом устан ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3558262/24 2404.03.8307.10.84. Бюп.УЗЭ.М.Витенберг, П.варцбанд и С.М.ГиНаучно-проиэводстние радиоэлектроннатуры621.503.55(088.8)Авторское свид15, кл. 6 05 В 19Авторское свидет341,кл. С 05 В,19(54) (57) ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР, сдержащий реверсивный счетчик,оедненный выходом с выходом интерпол риггера и выходу пернения, соединенного ционным входом с выегистра, а вторым инодом - с выходом пер" связанного счетным м с выходом делителя частоты, юченного входом к выходу гене ратора импульсов, причем выход второго счетчика подключен к входу второго блока сравнения, инФормационныйвход первого регистра подключен к первому входу интерполятора, а инФормационный вход второго регистра - квторому входу интерполятора, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что,с цельюповышения точности интерполирования,в него введены третий и четвертый регистры, третий блок сравнения, второйтретий и четвертый триггеры, четыревычитающих счетчика, пять элементовИ, элемент ИЛИ и вычислительный блок,соединенный первым и вторым входамис выходами соответственно первогои второго регистров, третьим входомс выходом второго счетчика, подключенного счетнйм входом к выходу пер-,вого элемента И, соединенного первымвходом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - с первым выходом вычислительного блока, входомустановки в " 1" первого триггера,первыми управляющими входами первогоаи второго вычитающих счетчиков, уп- Еравляющими входами третьего и четвер- утого вычитаюьрх счетчиков и управляю- ЮФщими входами третьего регистра ио регистра, связанного выходом с первым входом третьего блока йподключенного первым выду установки в "0" второга триггера, вторым выходом - кперво-;му входу установки в "11 второго триггера, а вторым входом - к инФормационному входу четветрого регистра и выходу третьего регистра, соединенногоинФормационным входом с инФормационньм входом первого вычитающего счетчика и вторым выходом вычислительного блока, связанного третьим, четвертым и пятым выходами с инФормационными входами соответственно второго итретьего вычитающих счетчиков и четвертого вычитающего счетчика, подключенного выходом к входу установки в"0" четвертого триггера, связанногопрямым выходом с первым входом пятогоэлемента рсным выходом - с первым вход овки в "1" третьего1117590триггера, первым входом установки в "1" - с выходом третьего элемента И, а вторым входом установки в "1" с инверсным выходом третьего триггера, подключенного прямым выходом к первому входу четвертого элемента И, входом установки в "0" - к выходу третьего вычитающего счетчика, а вторым входом установки в "1" - к выходу второго элемента И, соединенного первым входом с первым входом третьего элемента И, прямым выходом первого триггера, вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента И, связанного третьим входом с выходом делителя частоты и третьим входом чет" вертого элемента И, подключенного выходом к счетному входу второго вычитающего счетчика связанного выхоРдом с вторым управляющим входом второго счетчика, счетным входом третьего вычитающего счетчика и первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, а вторым входом - к счетному входу четвертого вычитающего счетчика, второму управляющему входу пЕрвого вычитающего счетчика и выходу первого вычитающего счетчика, соединенного счетным входом с выходом пятого элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго триггера, соединенного вторым входом установки в "1" с выходом второго блока сравнения,Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, в частностик интерполирующчм устройствам дляпреобразования кодового знаЧения,соответствующего приросту Функции,в линейно изменяющийся цифровой код,и может быть применено в цифровыхрегистрирующих приборах с граАическим отображением информации.Известен интерполятор, содержащий генератор импульсов, элемент совпадения концов интерполирования и покаждой координате интерполированияэлементы совпадения координатныхприращений, входы которых подключены к выходам регистра памяти и счетчики импульсов 1 ,10 Однако устройство не имеет доста". точной точности интерполирования.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является интер полятор, содержащий генератор импульсов, первый и второй блоки сравнения кодов, первый и второй регистры,у первый и второй счетчики импульсов, триггер, первый вход которого соеди- нен с первым управляющим входом первого счетчика импульсов и выходом первого блока совпадения кодов соединенного первым входом с выходом первого счетчика импульсов, вторым входом - с выходом первого регистра,управляющий вход которого подключен к управляющему входу второго регистра и управляющему входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения кодов, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, де" литель частоты и реверсивный счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен со знаковым выходом первого регистра, счетный вход - с выходом триггера, второй вход которого подключен к выходу второго блока сравнения кодов управляющему входу первого регистра и второму управляющему входу первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя частоты, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов 2 3.Погрешность интерполирования известного устройства равна сумме номинальной погрешности интерполирования, не превышающей половины младшего разряда отрабатываемого кодового значения и методической погрешности Л , возникающей из-за ограниченного числа разрядов кодовых словии заносимых в первый и второй регистры. Погрешность а может принимать значения, кратные единице младшего3 11175 разряда отрабатываемого кода, и опреКгп; ,деляатся выражением м,;- п.5 где- операция выделения целой части. Например, для значений н,. =65 Ь = -- 66=63,128 и; =128 при К=1, ф 11281ь 5,1 Увеличивая коэффициент К, можно уменьшить погрешность Ь Для тех же п,. и н, при значениях К=10 и К=100 имеем соответственно й =2 и Йу 1Недостаток известного устройства заключается в том, что с возрастанием коэффициента К значительно уменьшается быстродействие.Цель изобретения - повышение точности интерполирования путем исключе О ния погрешности д без понижения быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой интерполятор, содержа 25 щий реверсивный счетчик, соединенный выходом с выходом интерполятора, а управляющим входом - со знаковым выходом второго регистра, подключенного управляющим входом к управляющему входу первого регистра, входам установки первого и второго счетчиков, входу установки в "О" первого триггера и выходу первого блока сравнения, соединенного первым информационным входом с выходом первого регистра, З 5 а вторым информационным входом - с выходом первого счетчика, связанного счетным входом с выходом делителя частоты, подключенного входом к выходу генератора импульсов, причем вы- о ход второго счетчика лодключен к входу второго блока сравнения, информационный вход первого регистра подключен к первому входу интерполятора, а информационный вход второго регистра - к второму входу интерполятора, введены третий и четвертый регистры, третий блок сравнения, второй, третий и четвертый триггеры, четыре вычитающих счетчика, пять элементов И, эле мент ИЛИ и вычислительный блок, соединенный первым и вторым входами с выходами соответственно первого и второго регистров, третьим входом - с выходом второго счетчика, подключен ного счетным входом к выходу первого элемента И, соединенного первым входом с выходом генератора импульсов,90а вторым входом - с первым выходом вычислительного блока, входом установки н "1" первого триггера, первыми управляющими входами первого и второго вычитающих счетчиков, управляющими входами третьего и четвертого нычитающих счетчиков и управляющими входами третьего регистра и четвертого регистра, связанного выходом с первым входом третьего блока сравнения, подключенного первым выходом к входу установки в 0 второго триггера, вторым выходом - к первому входу установки в "1" второго триггера, а вторым входом - к инФормационному входу четвертого регистра и выходу третьего регистра, соединенного информационным входом с информационным входомпервого вычитающего счетчика и вторым выходом вычислительного блока, связанного третьим, четвертым и пятым выходами с информационными входами соответственно второго и третьего вычитающих счетчиков и четвертого вычитающего счетчика, подключенного выходом к входу установки в 0" четвертого триггера, связанного прямым выходом с первым входом пятого элемента И, инверсным выходом - с первым входом установки в "1" третьего триггера, первым входом установки в "1" - с выходом третьего элемента И, а вторым входом установки н "1" с инверсным выходом третьего триггера, подключенного прямым выходом к первому входу четвертого элемента И, входом установки в "О" - к выходу третьего нычитающего счетчика, а вторым входом установки в " 1" - к выходу второго элемента И, соединенного первым входом с первым входом третьего элемента И, прямым выходом первого триггера, вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента И, связанного третьим входом с выходом делителя частоты и третьим входом четвертого элемента И, подключенного выходом к счетному входу второго вычитающего счетчика, связанного выходом с вторым управляющим входом второго счетчика, счетным входом третьего нычитающего счетчика и первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к счетному входу ренерсивного счетчика, а вторым входом - к счетному входу четвертого вычитающего счетчика, второму управляющему входу первого вычитающего счетчика и выходу первого вычитающего счетчика, соеди1117590 ненного счетным входом с выходом пятого элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго триггера, соединенно го вторым входом установки в "1" с выходом второго блока сравнения.На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого интерполятора на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, по 10 ясняющие его работу.Цифровой интернолятор содержит первый 1, второй 2 третий 3 и чет" вертый 4 регистры, первый блок 5 сравнения, первый 6 и второй 7 счетчики, вьиислительныи блОк 8, второи блок 9 сравнония третий блок 10 сравнения, первый триггер 11, первый элемент И 12 делитель 13 частоты, генератор 14 импульсов, второй триггер 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 и нятыи 19 элементы И,первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 вычитающие счетчики третий 24 и четвертый 25 триггеры, элемент ИЛИ 26 и реверсивный счетчик 27 импульсов. В регистры 1 и 2 заносятся числасоответственно ,и; и п; ,где ь; -приростфункции за интервал интерполя 30ции, Ь - числоопределяющее длительность интервала интерполяции п; ъ о),Импульсы от генератора 14 через делитель 13 частоты поступают на входсчетчика 6 с частотой следования .Хи через элемент И 12 на вход счетчика 7 с частотой следования , причем1 л Го . Пусть, например в, =18,ь, =7. Вычислительный блок 8 вычисляет40щ. ) т -К 1,сн 1)1значения 6: ,о-, Ь-)=)0, если в+К=л;К, с= 1 1, если в+Ко ь15Результаты вычислений поступают ,соответственно на второй, третий, четвертый, пятыи и первый выходы бло ка 8 (число К - содержимое счетчика 7)ь50 В начальный момент К=О и для принятых значений в,. иимеем а 2, в=9, с 1. С поступлением первого импульса на счетчик 7 К=1, в=7, с 1, при К=2, в=б, с=1, при К=3, в=4, 5 с О. В момент времени, когда на пер" вом выходе блока 8 появляется нуль триггер 11 устанавливается в сосгоя" моменту времени, когда срабатываетблок 5 и производится очередная загрузка регистров 1 и 2,на счетчик27 поступит и; импульсов, причемпервые Ъ. импульсов поступают через.интервалы времени а;Яа остальные1(= , -Ъ, импульсов - через интервалывремени к;,ХАналогично, . когда 6; и,) (Фиг.3),на счетчик 27 .,уоступают такжеимпульсов, только вначале следует Кимпульсов через интервалы времени и;,а затем Ъ:,. импульсов черезинтервалы времени д;1 уо, 7 11175Если равенство Ъ;+К= о достигается при К=О, т.е. Ь.,п, срабатывает блок 9 сравнения кодов, устанавливая триггер 15 в состояние логической " 1". При этом на счетчик 27 поступают 6 импульсов через интервалы времени ю /,и предлагаемое устройство рабо/;тает как известный цифровой линейный интерполятор.Таким образом, поскольку в предлагаемом устройстве всегда осуществляется равенство Ъ+ К о то на каждом интервале интерполяции выходное кодовое значение Мизменяется назначение п следовательно, погрешность й, присущая известному устройству, полностью исключен. Крометого, в зависимости от знака второйпроизводной интерполируемой функцииО (в зависимости от состояния второго триггера 7 изменяется знак второйпроизводной отрабатываемых кодовыхзначений М , что уменьшает погрешность аппроксимации функции Ц значениями М .Горбуновбняк Составител Техред Л,К орректор Е.С аЗакаэ 7238/ од исное Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул. цроек Редактор О. Юрковецкая Тираж НИИПИ Государ по делам изо 3035, Москва841 Птвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб.,