Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1005ОВ7

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200781 (2t) 3321606/18-24 (И) М.Ка.з

G 06 G 7/26 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

f53} УДК 681 ° 335 (088.8) Опубликовано 150 3S3. Бюллетень N> 10

Дата опубликования описания 150383 (72) Авторы изобретения

A.À.Ýçåíêèí и С.A Ãðà÷åâ (71) Заявитель (543 уСТРОИСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

ВО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Изобретение 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 воспроизве. дения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и к счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединенного выходами с входами блока памяти, подключенного зна ковым выходом к входу триггера знака, а цифровыми выходами — к первой. группе входов преобразователя код— частота, соединенного второй группой входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом — с вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного входом управления peaepcoM с выходом триггера знака, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, второй дешифратор, и элементов -И, элемент задержки, третий счетчик и счетчик по модулю и, соединенный выходами разрядов с второй группой входов первого дешифратора и с входами второго дешифратора, каждый i-ый (i i n) выход которого подключен к первому входу i-го элемента И, соединенного вторым входом с выходом блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам разрядов третьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и, подключенного счетным входом к выходу старше-. го разряда второго сч тчика, причем инверсные выходы разрядов первого

1005087 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 коца 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 i-го элемента И, а выходами — с цифровыми входами i-ro цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является i ûì входом устройства, а выход через

1-ый операционйый усилитель соединен с 1-ым выходом устройства j2).

Недостатками известного устройства являются невысокая точность аппроксимации функций с большими перепадами крутизны, обусловленная равномерным расположением узлов интерполяции по оси аргумента

Цель 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 п, 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 n, n регистров, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента И, п 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 блока памяти, первая

10 группа выходов которого подключена через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ к входам накапливающего сумматора, а вторая группа выходов — к входам установки. кода реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика через второй дешифратор подключены к счетному входу адресного счетчика и входу управления установкой кода реверсивного счетчика, выход генератора импульсов соединен со счетным входом реверсивного счетчика и входом накапливающего сумматора, знаковый выход блока памяти соединен с соответствующими входами элемента ИСКЛЮ15 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и накапливающего сумматора, разрядные выходы накапливающего сумматора подключены к информационным входам каждого из и регистров.

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

25 и 3. счетчик по модулю и 4. блок сравнения кодов 5, первый дешифратор б, и элементов И 71,..., 7>, адресный счетчик 8, блок памяти 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, накапливающий сумматор 11, реверсивный счетчик 12, второй дешифратор 13, п регистров 14,..., 14>, и цифроаналоговых множительных блоков 15

15>,п операционных усилителей 1б„,..., 1б1,.

Устройство работает следующим образом.

Требуемые значения функции от времени 1„ () (где li п) реализуются в устройстве по методу кусочно-линей40 ной аппроксимации с произвольным (оптимальным> для каждой функции расположением узлов интерполяции по оси аргумента t. 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 определенном

3 (например, втором) линейном участке (фиг. 2)

50 .

1-Я. д у, Дискретность элементарного приращения ьt> по оси аргумента t определяется разрядностью первого счет55 чика 2. Отсчет времени t в устройстве осуществляется вторым счетчиком 3, который совместно с включенными последовательно первым счетчиком 2 и счетчиком по модулю и 4 пересчитыва60 ет прямоугольные импульсы с выхода генератора импульсов 1.

В течение времени, соответствую щего периоду переполнения счетчика по модулю и 4, когда состояние вто65 Рого счетчика 3 остается неизменн .

100.5087 устройством осуществляется поочередная временная развертка всех и аппроксимирующих функций, текущие значения ординат которых в конечном итоге формируются в накапливающем сумматоре 11.

Состояние 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 íà on- Z{) ределенном линейном участке К сни) мается с второй группы выходов бло-ка 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 одновременно 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- 45 ного счетчика 12 ° Процесс 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. i--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- 60 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 i-oe состояние счетчика по модулю и 4 и, стробируя {.-ый элемент И 7;, опрашивает состояние выхода блока сравнения кодов 5. Сигнал совпадения с блока сравнения кодов 5, пройдя через i-ый элемент 7;, поступает на управляющий вход i-го регистра 14;, подключенного информационными входами к разрядным выходам накапливающего сумматора 11 ° При этом в регистр 14; записывается значение текущей ординаты i-ой аппроксимирующей функции f; (t).Ïî переполнению счетчика 2 счетчик по модулю и 4 переходит в (1+1)-å состояние, соответствующее развертке i+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 f +„(t).

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 f;() поступает на цифровые входы i-го цифро-аналогово- .

1 . го множительного блока 15„., на аналоговый вход которого поступает сигнал i-ой независимой переменной у. в аналоговой форме. В результате этого на выходе каждого i-го операционного усилителя 1б;, вход которого подключен к выходу 3-ro цифро-аналогового множительного блока 15„-, а выход является {-ым выходом устройства, будет получено произведение

z; = у..f,-(t)

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 изобретения

Устройство для. воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее блок памяти, первый и второй счетчики, счетчик по модулю и, и элементов И, первый и второй дешифраторы, блок сравнения кодов, реверсивнйй счетчик, генератор импульсов, подключенный выходом к счетному вхо1005087 ду 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, !О а другой группой входов — к выходам разрядов второго счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и, и регистров, управляющий вход каж- 15 дого из которых соединен с выходом соответствующего элемента И, п операционных усилителей, выходы которых являются выходами устройства, и цифро-аналоговых множит ель ных блоков, цйфровые входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, выходы - с входами соответствующих операционных усилителей, а аналоговые входы являются входами устройст- Z5 ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы 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 входам накапливающего сумматора, а вторая группа выходов — к входам установки кода реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика через второй дешифратор подключены к счетному входу адресного счетчика и входу управления установкой кода реверсивного счетчика, выход генератора импульсов соединен со счетным входом реверсивного счетчика и входом накапливающего сумматора, знаковый выход 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 экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 840957, кл. G 06 G 7/26, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2904437/18-24, кл. G 06 G 7/26, 1980 (прототип ).

1005087

1005017

Составитель Н.Балабашко

Техред M.Tenep КорректорО.Билак

Редактор К.Волощук

Заказ 1903/бб Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4