Формирователь сложной функции

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 6) эав Н 03 К 3 02 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ 9.СюхинДавыдов А.Ф техники иЭнергоиздат,льство СС 1 у .8 ь товодом регистра, о элемента сравтвертым входомс вторым входо ого элемента И,соединен с вторым в второй вход цифрово нения соединен с ч устройства, а выход первого дополнитель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений иочнРытий(56) 1. Щеголев Л.И.,Основы вычислительнойпрограммирования, Л.,1981, с.64, рис.5-6.2, Авторское свидетпо заявке Ф 3335838/18кл, Н 03 К 13-02, 07.( 57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ, содержащий элемент задержки,элемент И, генератор тактовых импульсов, оперативное запоминающееустройство, основной счетчик, дополнительный счетчик, триггер, цифроаналоговый преобразователь, причемвыход элемента задержки соединен спервым входом элемента И, выход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом формирователя, о тли ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения его функциональныхвозможностей путем обеспечениярежима управления задержки, в формирователь введвны аналого-цифровойпреобразователь, управляющий триггер,цифровой элемент сравнения, первый,второй и третий дополнительные элементы И, информационный мультиплексор, управляющий мультиплексор, регистр, адресный мультиплексор, причем первые входы информационного и управляющего мультиплексоров соединены с первым и вторым входами формирователя соответственно, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства,выход которого соединен со вторымвходом информационного мультиплексора, а выход информационного мультиплексора соединен с первым входом,регистра, выход которого соединенсо входом цифроаналогового преобразователя, первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен стретьим входом формирователя, выходосновного счетчика соединен с первыми входами адресного мультиплексора и цифрового элемента сравнения,выход дополнительного счетчика соеди нен с вторым входом адресного мултиплексора, выход которого соединенс вторым входом оперативного запоминающего устройства, второй выходаналого-цифрового преобразователясоединен со входом элемента задержки, с вторым входом элемента И, первыми входами основного счетчика, первого и второго дополнительных элементов И и третьим входом адресногомультиплексора, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторымвходом аналого-цифрового преобразователя и с первым входом третьего дополнительного элемента И, выход корого соединен с вторым входом упраляющего мультиплексора, а его вход1107293 выход которого соединен с первымвходом триггера, выход второго дополнительного элемента И соединен с пер"вым входом дополнительного счетчика,выход управляющего триггера соединенс третьими входами информационногои управляющего мультиплексоров, вторыми входами основного счетчика,дополнительного счетчика, триггераи входом генератора тактовых импульИзобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может бытьиспользовано в аналого-цифровых вычислительных комплексах и устройствах автоматики. 5Издестно устройство постоянного запаздывания, содержащее два инвертора, два интегратора, сумматор, выполненные на определенных усилителях 1.10Недостатком данного устройства является ограниченное время запаздывания (не более 25 с) и сложность установки времени запаздывания, связан" ная со сложностью установки масштабных коэффициентов интеграторов. Наиболее близким к предлагаемому является формирователь сложной функции, содержащий элемент задержки, 20 элемент И, генератор тактовых импульсов (ГТИ), оперативное запоминающее устройство, основной счетчик, дополнительный счетчик, триггер, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 25 блок формирования адреса, блок управления, блок формирования .информации, блок установки начального адреса, дискриминатор, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, З 0 элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, причем выход элемента задержки соединен с первым входом элемента И, выход ЦАП соединен с выходом устройства, выход основного счетчика соединен с первым35 выходом оперативного запоминающего устройства, выход которого соединен со входом ЦАП, второй и третий входы оперативного запоминающего устройства соединены с первым входом блока 40 управления и с выходом блока формисов, первый и второй входы управляющего триггера соединены с пятым ишестым входами формирователя соответственно, выход элемента Исоединен с третьим входом опе"ративного запоминающего устройства, выход триггера соединен совторыми входами второго и третьего дополнительных элемен -тов И рования информации соответственно, первый выход триггера соединен с первым входом элемента И и вторым входом. первого блока элементов И, выход элемента И соединен с первым входом основного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом дополнительного счетчика, второй выход триггера соединен с вторым входом дополнительного счетчика, выход которого через дискриминатор соединен с первыми входами дополнительных первого блока элементов ИЛИ и элемента ИЛИ, второй выход блока управления соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом основного счетчика, третий вход первого блока элементов И соединей с первым входом устройства, а выход - с первым входом блока элемента ИЛИ, первый выход второго блока элеменТов И соединен с вторым выходом триггера, второй вход второго блока элементов И соединен с выходом блока формирования адреса, а выход - с вторым входом блока элементов ИЛИ, второй вход устройства соединен с первым входом триггера и первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом триггера, второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третьи входы дополнительного счетчика и основного счетчика соединены соответственно с выходами блока установки начального адреса и выходом блока элементов ИЛИ Г 21.Недостатком известного устройства является невозможность реализации режима управляемой задержки.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения режима управляемой задержки,5Поставленная цель достигается тем, что в формирователь сложной функции, содержащий элемент задержки, элемент И, генератор тактовых импульсов, оперативное запоминающее уст ройство, основной счетчик, дополнительный счетчик, триггер, цифроаналоговый преобразователь, причем выход элемента задержки соединен с первым входом элемента И, выход циф роаналогового преобразователя соединен с выходом формирователя, дополнительно введены аналого-цифровой преобразователь, управляющий триггер, цифровой элемент сравнения, первый, 20 второй и третий дополнительные эле- менты И, информационный мультиплексор, управляющий мультиплексор, регистр, адресный мультиплексор, причем первые входы информационного и 25 управляющего мультиплексоров соединены с первым и вторым входами формирователя соответственно, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом опера тивного запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом информационного мультиплексора, а выход информационного мультиплексора соединен с первым входом регистра, всход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен с третьим входом формирователя, выход основного 40 счетчика соединен с первыми входами адресного мультиплексора и цифрового элемента сравнения, выход дополнительного счетчика соединен с вто рым входом адресного мультиплексо ра, выход которого соединен с вторым входом оперативного запоминающего устройства, второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом элемента задержки, с вторым входом элемента И, первыми входами основного счетчика, первого и второго дополнительных элементов И и третьим входом адресного мультиплексора, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом аналого-циф рового преобразователя и с первым входом третьего дополнительного элемента И, выход которого соединен с вторым входом управляющего мультиплексора, а его выход соединен совторым входом регистра, второй входцифрового элемента сравнения соединен с четвертым входом устройства, авыход - с вторым входом первого дополнительного элемента И, выход которого соединен с первым входом тригге-ра, выход второго дополнительногоэлемента И соединен с первым входомдополнительного счетчика, выход управляющего триггера соединен с .третьими входами информационного и управляющего мультиплексоров, вторыми входами основного счетчика, дополнительного счетчика, триггера и входом генератора тактовых импульсов,первый и второй входы управляющеготриггера соединены с пятым и шестымвходами формирователя соответственно, выход элемента И соединен с третьим входом оперативного запоминающего устройства, выход триггера соединен со вторыми входами второго итретьего дополнительных элементов И. На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, которые поясняют принцип действия устройства, обозначены сигналы, которые действуют в соответствующих проводниках и шинах.Формирователь сложной функции содержит элемент 1 задержки, элемент И 2; генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, оперативное запоминающее устройство 4, основной счетчик 5, дополнительный счетчик 6, триггер 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, подключенный выходом к выходу 9 устройства, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, управляющий триггер 11, цифровой элемент 2 сравнения, первый дополнительный элемент И 13, второй дополнительный элемент И 14, третий дополнительный элемент И 15, информационный мультиплектор 16, управляющий мультиплексор 17, регистр 18, адресный мультиплексор 19, причем выход элемента 1 задержки соединен с первым входом элемента И 2, первые входы информационного 16 и управляющего 7 мультиплексоров соединены с первым 20 и вторым 21 входами устройства соответственно, первый выход АЦП 10 соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства 4, выход которого соединен с вторым входомдом третьего дополнительного элемента И 15, выход которого соединен с вторым входом управляющегомультиплексора 17, а его выход соединен со вторым входом регистра 18,второй вход цифрового элемента сравнения 12, соединен с четвертымвходом 23 устройства, а выходс вторым входом первого дополнительного элемента И 13, выход которого соединен с первым входом триггера 7, выход второго дополнительного элемента И 14 соединен с первым,входом дополнительного счетчика 6,а выход управляющего триггера 11соединен с третьими входами информационного 16 и управляющего 17мультиплексоров вторыми входамиосновного 5 и дополнительного 6счетчиков, триггера 7 и входом генератора тактовых импульсов 3, первыйи второй входы управляющего триггера соединены с пятым 24 и шестым 25входами устройства соответственно,выход элемента И 2 соединен с третьимвходом оперативного запоминающегоустройства 4, выход триггера 7 сое 40 информационного мультиплексора 16, вы. ход которого соединен с первым входом регистра 18, выход которого соединен с входом ЦАП 8, первый вход АЦП 1 О соединен с третьим входом 22 5 устройства, выход основного счетчик 5 соединен с первыми входами адресного мультиплексора 19 и цифрового элемента 12 сравнения, выход дополнительного счетчика 6 соединен с вторым входом адресного мультиплексора 19, выход которого соединен с входом оперативного запоминающего устройства 4, второй выход соединен с первички входами адресного мультиплексора 19 и цифрового элемента сравнения 12, выход дополнительного счетчика б соединен с вторым входом адресного мультиплексора 19, выход которого соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства 4, второй выход АЦП 10 соединен со входом элемента 1 задержки со вторым входом элемента И 2, первы 25 ми входами основного счетчика 5, первого дополнительного элемента И 13, и второго. дополнительного элемента И 14 и третьим входом адресного мультиплексора 19, выход генератора тактовых импульсов 3 соединен со вторым входом АЦП 10 и с первым входинен со вторыми входами второго 14и третьего 15 дополнительных элементов И.На Фиг,2 представлены эпюры(26-37) сигналов на выходах блоковуправляющего триггера 11, генератора 3 тактовых импульсов, АЦП 10,элемента 1 задержки, элемента И 2,основного счетчика 5, цифровогоэлемента 12 сравнения, первого дополнительного элемента И 13, триггера 7, третьего дополнительного элемента И 15, второго дополнительногоэлемента И 14 и дополнительного счетчика 6 соответственно.Устройство функционирует в двухрежимах"Подготовка и Воспроизведение.Первые входы счетчиков 5 и 6 являются счетными входами, вторыевходами обнуления, первые и вторыевходы мультиплексоров 16-19 являются информационными, а третьивходами управления,В режиме "Подготовка" сигнал "Стоп" по шестому входу 25 устройства поступает на второй вход управляющего триггера 11 и обнуляет его, сигнал с его выхода обнуляет по вторым (входам обнуления) входам счетчиков 5 и 6 и по второму (входу обнуления) входу триггер 7. Тот же сигнал блокирует работу ГТИ 3, открывает мультиплексоры 17 и 16 по первому входу, Сформированный к этому времени на первом входе 20 устройства код.начальных условий поступает на первый (информационный) вход регистра 18. По второму входу 21 устройства поступает сигнал Запись начальных условий", который через мультиплексор 17 поступает на второй вход (вход синхронизации) регистра 18 поступает на ЦАП 8, который на своем выходе формирует напряжение начальных условий.В режиме "Воспроизведение" сигнал "Старт" поступает на пятый вход 24 устройства и устанавливает управляющий триггер 11 в единичное состояние и разрешает работу генератора 3 (эпюры 26 и 27 момент временина фиг.2), открывает мультиплексоры 16 и 17 по вторым информационным входам, т,е. первый (информационный) вход регистра 18 соединяется с выходом устройства 4, а второй вход (вход синхронизации) регистра 18 соединяется с выходомтретьего дополнительного элемента И 15, Единичный сигнал на выходе управляющего триггера 11 также прекращает блокировать работу счетчиков 5 и 6 и триггера 7. 5Тактовые импульсы с генератора 3 поступают на второй вход (вход запуска) АЦП 10, при этом АЦП 10 начинает преобразование. аналогового напряжения, которое поступает на тре тий вход 22 устройства в цифровой код. Когда этот код полностью сформируется на втором выходе АЦП 1 О появляется гнал "Конец преобразования" (момент времени с 2 на эпюре 28 фиг.2). Этот сигнал на время своего действия открывает мультиплексор 19 по первому информационному входу (с момента времени .Ь 2 по момент времени -, эпюра 28, фиг.2), при 20 этом выход счетчика 5 соединяется со вторым (адресным) входом блока 4. Кроме этого, сигнал "Конец преобразования" поступает на третий вход (вход Запись-считывание" ) 25 устройства 4 через элемент И 2 (по второму его входу), элемент 1 задержки и первый вход элемента И 2. ,Это обеспечивает запись сформированного на первом выходе АЦП 10 кода ЗО в запоминающем устройстве 4 по адресу, который определяется содержимым счетчика 5 (в первом такте записи - по нулевому адресу, момент времени 1 з на эпюре, фиг,2).35Передача сигнала "Конец преобразования на третий вход (вход "Запись считывание") устройства 4 через элемент 1 задержки и элемент И 2 обусловлена необходимостью задержать сиг нал записи на время задержки кода адреса записи в мультиплексоре 19, а также необходимостью окончить запись до изменения состояния счетчика 5, которое происходит по 45 срезу сигнала "Конец преобразования (момент времени 1 ц на эпюрах28 и 30, фиг.2).11Таким образом, по фронту сигнала50 на выходе элемента И 2 происходит за.пись цифрового кода входной аналоговой величины в оперативное запоминающее устройство 4 по адресу, определяемому текущим состоянием счетчика 5 (момент времени 1 на эпюре 30, фиг.2,55 а по срезу сигнала "Конец преобразования" происходит увеличение текущего состояния счетчика на единицу(момент временина эпюре 31,фиг,2).Таким образом обеспечивается записьцифровых кодов входной аналоговойвеличины в последовательные ячейкизапоминающего устройства 4.Считывание информации из устройства 4 происходит также из последовательных ячеек, начиная с нулевой, но с задержкой на число тактов,определяемое цифровым кодом, подаваемым на четвертый вход 23 устройства. Этот код далее будет называться кодом управления Йпр (нафиг.2 показан случай, когда Мпр=010) .Информация из устройства 4 поступает на первый (информационный) входрегистра 18 через второй вход мультиплексора 16, а ее прием в регистр 18синхронизируется выходными импульсами третьего дополнительного элемента И 15, которые проходят черезвторой вход мультиплексора 17 навторой вход (вход синхронизации)регистра 18. Адрес ячейки запоминающего устройства 4, из которой считывается информация, определяетсясодержимым счетчика 6, выход которого через второй вход мультиплексора 19 соединен с вторым (адресным)входом устройства 4.Импульсы с выхода третьего дополнительного элемента И 15, по срезукоторых происходит внесение информации в регистр 18 синхронны и синфазны импульсам генератора 3(эпюры 27 и 35, фиг.2), но начинаются с задержкой, определяемой кодомуправления (можно сравнить моментвременина эпюре 28 и моментвременина эпюре 35, фиг.2). Такая задержка осуществляется следующим образом,Выходные импульсы постоянно подаются на первый вход третьего дополнительного элемента И 15, но до момента начала считывания из блока 4 (момент временина эпюре 32 (фиг.2) . Этот элемент закрыт нулевым сигналом, поступающим на его второй вход с выхода триггера 7, Цифровое запоминающее устройство 12 при равенстве кода управления и кода текущего адреса записи (выход счетчика 5) формирует на своем выходе единичный сигнал (момент времени 1 на эпюре 26, фиг.2), который разрешает прохождение сигнала "Конец преобразования" через первыйдополнительный1107293 Составитель А.ТитовТехред А. Ач Корректор В.Гирня едактор Н.Пушненко Тираж 862ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская Заказ 577 ПодписСССР б;, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная