Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов

) Заяввтель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕИЕННЫ ВО ВРЕИЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализиро.ванных устройствах автоматики и в составе гибридных вычислительных систем.Известно устройство для одновре" менного воспроизведения нескольких переменных во времени напряжений, содержащее генератор импульсов, блок10 управления, управляемюй усилитель частоты,"счетчик, блок памяти, цифро" аналоговые преобразователи, инвертор, сумматор,коммутатор и многоканальный запоминающий блок 13.Недостаток устройства - ограниченная область применения, так как оно не позволяет формировать произведение независимых переменных на переменные во времени напряжения.Известно также устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор . импульсов, управляющий регистр сдвига, счетчик, дешифратор, блок коммутации функций, блок памяти, переключающий блок, триггер знака, реверсив" ный счетчик и выходной цифроаналоговый множительный блок 23.Данное устройство обладает высокой производительностью из-эа практически мгновенного переключения вида воспро" иэводимых во времени коэффициентов, . но имеет ограниченную область применения, так как не позволяет воспроизводить одновременно несколько пере" менных во времени коэффициентов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для воспроизведе" ния переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным вхо" дом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединенно го выходом со входом блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входу триггера знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя код-частота, соединенного второй группой, входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом - со вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного входом управления реверсом с выходом триггера знака, а выходами разрядов - с информационными входами основного регистра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является первым входом устройст,ва, а выход через основной операционный усилитель соединен с первым выходом устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, соединенного выходом с управляющим входом основного регистра, а второй группой входов - с выходами аналого-цифрового преобразователя, подключенного входом к шине ввода развертывающего сигнала 33.Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, так как он позволяет воспроизводить одновременно только один приемный во времени коэффициент.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет одновременного воспроизведения нескольких переменных во времени коэффициентов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединен" ного выходами со входами блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входу триггера знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя код-частота, соединенного второй группой входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом - со вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивногосчетчика, соединенного входом управления реверсом с выходом триггеразнака, а выходами разрядов - с информационными входами основного регист".ра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговыйвход которого является первым входом 0 устройства, а выход через основнойоперационный усилитель соединен спервым выходом устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе вхо-дов блока сравнения кодов, дополнительно введены и+1 элементов И (гдеи - количество одновременно воспроизводимых переменных во времени коэффициентов), ирегистров, ицифроаналоговых множительных блоков, и операционных усилителей, элемент заержки, второй дешифратор, третий счетик и счетчик по модулю и, соединенныйвыходами разрядов со второйгруппой входов первого дешифратораи входами второго дешифратора, каждый1-ый (1( 1 сп) выход которого подключен к первому входу 1-го дополнительного элемента И, соединенного вторымвходом с выходом блока сравнения коч сфдов, подключенного второи группои входов к выходам разрядов третьего счетчика, соединенного счетным входом свыходом старшего разряда счетчика помодулю и, подключенного счетным входом к выходу старшего разряда второго счетчика, причем инверсные выходыразрядов первого и второго счетчиковсоединены с входами (п+1)-го дополнительного элемента И, подключенного 40 выходом к дополнительному входу первого дешифратора и входу элемента задержки, соединенного выходом со входом управления установкой кода реверсивного счетчика, установочные входы 45 которого подключены к цифровым выходам блока памяти, а выходы разрядовк информационным входам дополнительных регистров, причем каждый 1-ый(1(1 сп) дополнительный регистр сое динен управляющим входом с выходом(1+1)-го дополнительного элемента И,а выходами - с цифровыми входами 1-годополнительного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход коу торого является (1+1)-ым входом устройства, а выход через 1-ый дополнительный операционный усилитель соединен с (+1)-ым выходом устройства,причем управляющий вход основного регистра подключен к выходу первого дополнительного элемента И.На чертеже изображена блок-схема устройства для воспроизведения пере" менных во времени коэффициентов.Устройство содержит генератор 1 импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И 2 и счетному входу первого счетчика 3, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика 4. Счетчик 4 подключен выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора 5, соединенного выходами с входами блока 6 памяти. Блок 6 памяти подключен знаковым выходом. к входу триггера 7 знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя 8 код-частота. Преобразователь 8 соединен второй группой входов с выходами разрядов счетчика 3, а выходом - со вторым входом элемента И 2. Элемент И 2 подключен выходом к счетному входу реверсивного счетчика 9, вход управления реверсом которого соединен с выходом триггера 7 знака, а выходом разрядов - с информационными входами основного регистра 10. Регистр 10 подключен выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока 11, аналоговый вход которого является первым входом устройства, а выход через основной операционный усилитель 12 соединен с первым выходом устройства. Выходы разрядов счетчиков 3 и 4 подключены к первой группе вхо" . дов блока 13 сравнения кодов. Счетчик 14 по модулю и (где и - количество одновременно воспроизводимых перемен . ных во времени коэффициентов) соединен выходами разрядов со второй груп" пой входов дешифратора 5 и входами второго дешифратора 15. Каждый 1-ый (141 сп) выход дешифратора 15 подключен к первому входу 1-го дополнительного элемента И 16, соединенного вторым входом с выходом блока 13 сравнения кодов. Блок 13 подключен второй группой входов к выходам разрядов третьего счетчика 17, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика 14 по модулю и. Счетчик 14 подключен счетным входом к выходу старшего разряда счетчика 4. Инверснше выходы разрядов счетчиков 3 и 4 соединены со входами (и+1)-го дополнительного элемента И 18, под 3 1И ЗЭ 3 ЗЭ ЗЭ 4 Ф ключенного к дополнительному входу дешифратора 5 и входу элемента 19 задержки. Выход элемента 19 задержки соединен с входом управления установкой кода реверсивного счетчика 9, установочные входы которого подключены к цифровым выходам блока 6 памяти, а выходы разрядов - к информационным входам дополнительных регистров 20. Каждый 1-ый (1 с 1 сп) регистр 20 соединен управляющим входом с выходом (1+1)-го элемента И 16, а выходами - с цифровыми входами 1-го дополнительного цифроаналогового множительного блока 21, аналоговый вход . которого является (1+1)-ым входом устройства, а выход через 1-ый до- . полнительный операционный усилитель 22 соединен с (1+1)-ым выходом устройства. Управляющий вход регистра 10 подключен к выходу первого элемен:та И 16.Устройство работает следующим образом.Требуемые переменные во временикоэффициенты Г;(й) (где 11 а) реализуются в устройстве по методу кусочно-линейной аппроксимации с равномерным расположением узлов аппроксимирующих функций по оси аргумента й. Начальное значение каждой из аппроксимирующих функций, соответствующее =0 и являющееся первым узлом аппроксимации, задается непосредственно значением ординаты,а все последующие уз" лы представляются значениями приращений ординат и знаками приращений ординат аппроксимирующих функций на соответствующих им участках аппроксимации. Представленная таким образом информация о значении ординат аппроксимирующих функций в узлах аппроксимации кодируется двоичным кодом и заносится в блок 6 памяти. Отсчет времени й в устройстве осуществляется третьим счетчиком 17, который совместно с включенными последовательно первым и вторым счетчиками 3 и 4 и счетчиком 4 по модулю ипересчитывают прямоугольные импульсыс выхода генератора 1. В течение времени, соответствующего периоду переполнения счетчика 14 по модулю п,когда состояние счетчика 17 остается неизменным, устройством осуще ствляется поочередная временная развертка всех и аппроксимирующих функций, текущие значения ординат которых в конечном итоге формируются вреверсивном счетчике 9. Состояниевыходов счетчика 17 по модулю иопределяет порядковый номер раэверты"ваемой Функции а состояние выходовсчетчика 4 - порядковый номер текущего участка кусочно-линейной аппроксимации. Выходные сигналы этих счетчиков обеспечивают через дешифратор 5, выбор текущих значений приращений ординат узлов аппроксимации 1 вразвертываемой функции из блока 6 памяти, двоичный код которых подаетсяна первую группу входов преобраэователя 8 код-частота, Преобразователь8, управляемый по второй группе вхо здов счетчиком 3, формирует на выходе сигнал разрешения счета, которыйпоступает на .второй вход элементаИ 2 и разрешает прохождение прямо- .угольных импульсов генератора 1 на 2 всчетный вхщ реверсивного счетчика 9,обеспечивая тем самым получение эа"данной крутизны каждого участка аппроксимации развертываемой функции.Функционирование. преобразователя 8 2 зкод-частота описывается логическимвыражением где Р,- ц - код на выходах разрядовсчетчика 3;Ч -Ч - код на цифровых выходахблока 6 памяти,0 - выходной сигнал преобра"зователя 8 код-частота.Это выражение показывает, что число импульсов, поступающее на счетный вход реверсивного счетчика 9 на каждом уцастке линейной аппроксимации, однозначно соответствует текущему зна. цению кода приращения функции. Знак ,приращения учитывается путем подачи на вход управления реверсом счетци" ка 9 через триггер в знака. сигнала о знакового выхода блока 6 памяти,Выбор начальных значений аппроксимирующих функций из блока 6 памяти и их запись в реверсивный счетчик 9 Ж с установочных входов последнего осуществляется перед началом развертки текущей функции, т.е. в момент времени, когда счетчики 3 и 4 находятся в нулевых состояниях, Дешифрация нуле-и вых состояний счетчиков производится с помощью (и+1)-го дополнительного элемента И 18, вхоры которого подключены к инверсным выходам разрядов счет чиков 3 и 4, а выход " к дополнительному входу дешифратора 5 и через элемент 19 задержки, ко входу управления установкой. кода реверсивного счетчика 9. Элемент 19 задержки обеспечивает задержку записи информации в реверсивный счетчик 9 на время, необходимое для ее выбора иэ блока 6 памяти.Сигналы с выходов разрядов счетчиков 3 и 4, как это следует иэ логики работы устройства, выполняют роль временного аргумента йф каждой из аппроксимирующих переменные коэффициенты функций. Следовательно, в моменты времени, когда состояние выходов этих счетчиков совпадает с состояни-, ем выходов счетчика 17 временного аргумента й переменных коэффициентов, текущее значение ординаты каждой 1-ой аппроксимирующей функции, формируемой в реверсивном счетчике 9, оказывается равным текущему значению 1-го переменного коэффициента. Совпадение состояний выходов счетчиков 3 и 4 и сос" тояний выходов сцетчика 17 фиксируется блоком 13 сравнения кодов, сигнал с выхода которого поступает на вторые входы и дополнительных элементов И 16. Дешифратор 15 декодирует каждое 1-ое состояние счетчика 14 по модулю п и, стробируя 1-ый элемент И 16, оп" рашивает состояние выхода блока 13 сравнения кодов. Сигнал совпадения с выхода блока.13, пройдя через 1-ый элемент И 16, поступает на управляющий вход соответствующего из регистров 10 и 20, подключенных информацион" ными входами к выходам реверсивного счетчика 9. При этом в выбранный 1-ый регистр запишется значение текущей ординаты аппроксимирующей функции ГИф), соответствующее значению переменного коэффициента Г; (т,). По переполнению счетчика 4 счетчик 14 по модулю переходит в (1+1)-ое состояние, соответствующее развертке (1+1) -ой аппроксимирующей функции, и в момент времени Фф й аналогичным образом в (1+1)-ый регистр запишется значение (й ) Е.+(й) и так далее.После переполнения счетчика 14 по модулю п счетчик 17 переходит в следующее состояние и процесс, в результате которого формируются значения всех переменных коэффициентов для нового значения аргумента повторяется.10 47 ЛФициентов, в него дополнительно введены и+1 элементов И (где и -. количество одновременно воспроизводимыхпеременных во времени коэффициентов),ирегистров, иоперационных ыхмножительных блоков, иоперационныхусилителей, элемент задержки, второйдешифратор, третий счетчик и счетчикпо модулю и, соединенный выходами разрядов со второй группой входов первого дешифратора и входами второго дешифратора, каждый 1-ый (141 4 п) выходкоторого подключен к первому входу1-го дополнительного элемента И, соединенного вторым входом с выходом бло-.ка сравнения кодов, подключенноговторой группой входов к выходам разрядов третьего счетчика, соединенногосчетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и, подключенного счетным входом к выходу старшегоразряда второго счетчика, причем инверсные выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами(и+1)-го дополнительного элемента И,подключенного выходом к дополнительному входу первого дешифратора и ехо"ду элемента задержки, соединенноговыходом со входом управления установкой кода реверсивного счетчика, установочные входы которого подключенык цифровым выходам блока памяти, авыходы разрядов - к информационнымвходам дополнительных регистров, причем каждый -ый (1 сп) дополнительный регистр соединен управляющимвходом с выходом (+1)-го дополнительного элемента И, а выходами - сцифровыми входами 1-го дополнительного цифроаналогового множительногоблока, аналоговый вход которого является (+1)-ым входом устройства, авыход через 1-ый дополнительный операционный усилитель соединен с (+1)- ым выходом устройства, причем управляющий вход основного регистра подключен к выходу первого дополнительного элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2832271/18-24,кл. С 06 С 7/26, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2723786/18-24,кл, С 06 С 7/26, 19793. Авторское свидетельство СССР,чо заявке Ь" 2706 155/18-24,кп. С 06 С 7/12, 1979 (прототип). Коды текущих значений каждого 1-го переменного коэффициента 1(1) поступают на цифровые входы соответствующих цифроаналоговых множительных блоков 10 и 21, на аналоговые входы ко" торых поступают входные сигналы у 1.В результате на выходах устройства формируются напряжения вида2 = уК.(Е),. г 1,2и,Таким образом, предлагаемое уст о ройство по сравнению с известным позволяет одновременно воспроизводить несколько переменных во времени коэффициентов, что расширяет возможную область его применения в специализи" рованных устройствах автоматики и в гибридных вычислительных системах. Формула изобретения Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И к счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенноговыходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединенного выходами со входами блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входутриггера знака, а цифровыми выхода" ми - к первой группе входов преобразователя код-частоты, соединенного второй группой входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом - со вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счет. ному входу реверсивного счетчика,40соединенного входом управления реверсом с выходом триггера знака, а выходами разрядов - с информационнымивходами основного регистра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является первым входом устройства, а выход через основной операционный усилитель соединен с первым выходом 5 в устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блокасравнения кодов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения ,55 области применения устройства за счет одновременного воспроизведения несКольких переменных во времени коэфФРедактор Л. Пчелинская оставитель С. Казиновехред И, Надь Корректор Г, аказ 11492/8е Тираж 748 Подпи с ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий 035 Москва, ЖРаушская наб., д. 4/иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4