Устройство для воспроизведения экспоненциальной зависимости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ BOCTIPOИЗВЕДЕНЙЯ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ , содержащее триггер, элемент задержки, и-разрядный счетчик функции, выходы разрядов которого соеданены с первыми входами ш элементов И группы, выходы ( ум -1) элементов И которой подключены к соответствующим вко-дам (уп-1 )-входового элемента ИЛИ, выходы ( 101-1)-разрядно го счетчика аргумента соединены с вторыми входами ( Ум -1) элементов И группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемь1Й делитель частоты, делитель частоты и двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и триггер соединен с выходом ( И1-1)-входового элемента ИЛИ, вход устройства через управляемый делитель частоты подключен к входу (yvi-1)-разрядного счетчика аргумента, выход первого разряда которого соединен g с вторым входом первого элемента И гру пы выход которого подключен к второму входу двухвходового элемента ИЛИ, выход F которого через делитель частоты соединен с входом УМ-разрядного счетчика функции.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) G 06 F 7/556

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и двтореномМ сниДктельСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3342984/18-24 (22) 08.10.81 (46) 23.06.83. Бюл. N 23 (72) М, Ai Гаврнлюк н Т. Г. Галамай (71) Львовский ордена Ленина полнтехнический институт имени Ленинского комсомола. (53) 681.32 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

И -369565, кл. 606 F 7/38, 1970, 2. Авторское свндегельство СССР

34 624228, кл. G 06г 7/556, 1977 (прототнп) .!

54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОЗВЕДЕНИЯ ЭКСПОНЕНЕ1ИАЛЬНОИ 3АВИСИМОСТИ, содержащее триггер, элемент задержки, н-разрядный счегчнк функцнн, выходы разрядов которого соедннены с первымн жодамн en ýëåìåíòîâ И группы, выходы (ттт -1) элементов И ко„„SU„„1024917 А торой подключены к соотвегствуюшнм ахо- ° дам (ти-1)-входового элементе ИЛИ, выходы (vn-1)-разрядного счетчика аргумента соединены с вгорымн входамн (ттт -1) элементов И группы, о т л н ч а ю ш ее с я reM, что, с целью повышения гочносгн, в него введены управляемътй делнгель частоты, делитель частоты н двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого через последовательно соединенные элемент задержкн и трнгг.ер соедннен с выходом (и -1)-входового элемента ИЛИ, вход устройства через управляемый делитель частоты подключен к вхопу (WI -1)-разрядного счетчика аргумента, иъкод oepsoro резриде которого соедииеи с вторым входом первого элемента И групы выход которого подключен к второму входу дВухвходового элемента ИЛИ, выход которого через деиитеиь чистоna соеди- ( нен с входом ти-разрядного счетчика функции.

1024917

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления функции 9= 8".

Известно устройство для вычисления функции 3= 8, содержашее счетчик, счетчик-регистр и схемы запрета fQ

Однако это устройство имеет низкую точность воспроизведения экспоненциальной зависимости.

Наиболее близким к предлагаемому по

10 технической сущности является устройство для вычисления функции g=g, содеркашее счетчик, счетчик- регистр, схемы запрета, элемент ИЛИ, элемент задержки, триггер, а также первый и второй дополнительные счетчики и схему сравнения t 2 j .

Недостатком известного устройства является низкая точность вычисления.

Llenb изобретения — повышение точности вычисления зкспоненциальной эависи- . мости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения экспоненцивльной зависимости, содержашее триггер, элемент задержки, П-разрядный счетчик функции, выходы разрядоВ которого соединены с первыми входами

art элементов И группы, выходы (п -1):. элементов И которой подключены к соотг З0 ветс гвуюшим входам (Yvl-1) -входового элемента ИЛИ, выходы (и-1)-разрядного счетчика аргумента соединены с вторыми входами (ги -1) элементов И группы, введены управляемый делитель частоты, 35 делитель частоты и двухвходовый элемент

ИЛИ, первый вход которого через последовательно соединенные элемент задержки н триггер соединен с выходом (уп-1)входового элемента ИЛИ, вход.усгройства40 через управляемый делитель частоты подключен к входу (& -1)-разрядного счетчика аргумента, выход первого разряда которого соединен с вторым входом первого элемента И группы, выход которого 45 подключен к второму входу двухвходового элемента ИЛИ, выход K010pot через делитель частоты соединен с входом М -разрядного счетчика функции.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2схема управляемого делителя частоты.

Устройство содержит (< -1)-разрядный счетчик аргумента l,è -разрядный счетчик 2 функции, группу элементов

И 3, (vn-1)-входовой элемент ИЛИ 4, управляемый делитель 5 частоты,, григгер 6, элемент 7 задержки, двухвходовой элемент ИЛИ 8 и делитель 9 частоты.

Делитель 5 состоит иэ элемента 10 as- . держки, двоичного умножителя 11 и элемента ИЛИ 12.

Делитель 9 частоты и управляемый делитель 5 частоты реализованы íà основе дВоичного умножителя. Такой умножитель состоит из счетчика-делителя и группы элементов И с элементом ИЛИ на выходе.

Одни входы элементов И подключены к выходам счетчика-делителя, вторые являются входами установки требуемого коэффициента К .. Райта двоичного умножителя описывается выражением

У () где X - число импульсов, поступивших на вход двоичного умножителя число импульсов, поступивших на выход двоичного умножигеля щ — число разрядов двоичного умножигеля.

Коэффициент Кч может принимать значения О Кч 2 - 1. Из выражения х (1) следует, что при kq-- 1 57 1

Ку»1 Х

s ape и1- Ои M u

Для того, чтобы коэффициент деления двоичного умножителя был равен единице, следует соединить et о вход с выходом.

Управляемый делитель 5 частоты в 2

И раэ можно получить путем охвата двоичного умножителя обратной связью. Импульсы входной последовательности )(через элемент ИЛИ 12.поступают нв вход двоичного умножителя 11. Число импульсов Z на выходе двоичного умножигеля

11 равно

z „z-кУ) (М где » число импульсов, поступивших на вход двоичного умножителя

11;

2 )(- числовое значение управляющеу

3 го кода.

Импульсы последовательности 2 через элемент, 1.0 задержки поступают на Второй вход элемента ИЛИ 12. Число импульсов нв выходе элемента ИЛИ 12 равно

3=М+2. (3 ) 1024 917 или

Иэ выражений (2) и (3) i=X>51 = («) (а. -ку) Ю gWl

3"-Х (5) Ку

Если выбрать Q. и y y,. д i ФО

Устройство раоотает следующим образом.

На вход управляемого делителя 5 частоты gocrynaerM импульсов. Если известно, что частота следования импульсов входной последовательности в 2 раз меньше максимальной рабочей частоты weментной базът, ro. перед началом преобра- зования коэффициент. размножения управляемого делителя 5 частоты и коэффици, ент деления делителя 9 частоты необходимо установить равным 2 .. Установка этих коэффициентов осушествляется путем подачи соответствующих логических сигналов "1" или "0" на входы установки коэффициентов управляемого делите.ля 5 частоты и делителя 9 частоты..

Это позволяет устранить погрешности, равные 1 1,..., а также пар2 4 2" 1 ное число погрешностей, равных 1

2и

Если частотв следования импульсов входной последовательности равна максимальной рабочей частоте элементной ба- з5 зы, коэффициенты размножения и деления, равны единице, а повышение точности устройства достигается за счет исключения парного числа погрешностей, равных .Д и возникаюших во всех каналах усз 40 .2 ройства кроме первого. Первый канал образован младшим разрядом счетчика аргумента 1, старшим W -ым разрядом .счетчика функции 2 и первым элементом 4З

И 3 группы, выход которого соединен через двухвходовой элемент ИЛИ 8 и делитель 9 частоты с входом счетчика 2.

Исключение из общей погрешности устройства четного количества погрешностей, равных 1 и возникаюших в 2 (Фи -1 ) каналах устройства, достигается благодаря увеличению в двв раза частоты следования импульсов, поступвюших на входы 2-го, З-го..., -го элементов

И 3 группы, и делению суммы количеств импульсов, триггером 6 HB два. С выхода триггера 6 импульсы через элемент

7 задержки поступают на вход двухвходового элемента ИЛИ 8 и далее через делитель 9 частоты на вход счетчика

2 функции.

Работа устрой:гвв описывается выражением

«.,у)д Pt

3=)a8

Исследование погрешностей известного и предлагаемого ус тройств экспериментальным путем и путем моделирования

er. работы на ЭВМ показывает, что предлагаемое устройство обеспечивает сушественно высшую точность реализации экспоненцнальной зависимости, чем известное.

Так, например, значения абсолютной погрешности предлагаемого устройства при Ич 3 - 6 меньтпе единицы младшего разряда, при тп 14 не превышают двух единиц младшего разряда;

Технико-экономическая э ективность

or внедрения изобретения достигается эа счет повышения точности, что связано с сушественным уменыпением времени преобразования и сокращением аппаратур йых затрат °

Твк, например, при ттт 16 - 20 потреаптость предлагаемого устройства прибцтт эительно в 10 раз меныпе погрешности извес тиык.

Для достижения известными устройствами той же точности необходимо увеличить. разрядность устройства ив декаду, что s десять раз увеличивает время преобразования е

1024917

Тираж 706 П одлясное

ВНИИПИ Государственного комитета COCP по делам изобретений и открытий

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

Закае 4396/45

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Шулялов

Редактор Г, Беэвератенко Техред А.Бабинец Корректор В. Гирняк