Цифровой преобразователь элементарных функций
ЦИФРОВОЙ ЛРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащий два счетчика, импульсньй вычитатель, импульсный сумматор, первую группу импульсно-потенциальных элементов И и первый элемент ИЛИ, причем вход преобразователя соединен с первым входом импульсного вычитателя, счетным входом первого счетчика и первым входом импульсного сумматора, выход импульсного сумматора соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены спотенциальными входами соответствующих импульсно-потенциальных элементов И первой группы, импульсные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами .соответствующих разрядов первого счетчика и входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом импульсного вычитателя, отличаю щ и. и с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности дополнительного вычисления гиперболических функций, в него введены третий и четвертый счетчики, реверсивный счетчик, вторая группа импульснопотенциальных элементов И, второй и третий элементы ИЛИ и элемент задержки , причем выход импульсного сумматора соединен с входом элемен (Л та задержки и счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с потенциальными входами импульсно-потенциальных элементов И второй группы, импульсные входы и выходы которых соединены соответственно свыходами соответствующих разрядов первого счетчика и вхосо дами второго элемента ИЛИ, выход; СдЭ которого соединен с вторым входом а импульсного сумматора, выход элеменОд та задержки соединен с входом суммио рования реверсивного счетчика,вход вычитания которого соединен с выходом импульсного вычитателя и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и счетным входом четвертого счетчика.
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 0 06 F 7 544
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетении и ОтнРытий
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3737108/24-24 (22) 04.05.84 (46) 23.11.85. Бюл. У 43 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им,. Ленинского комсолола (72) З.Ш.Батршин, В.Б.Дудыкевич, О,Б.Котыпо, Л.T.Ïàðõóöü и 3.M.Ñòðèëåöêèé (53) 681 ° 325(088.8) (56) Данчев В,П. Цифро-частотные вычислительные устройства. — M.:
Энергия, 1976, с. 57-58.
Стрилецкий 3.М. Вестник Львовского политехнического института Ф 178.
Технические средства автоматизации измерений и управления научными исследованиями. Львов "Вища школа", 1983, с. 105-107. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащий два счетчика, импульсный вычитатель, импульсный сумматор, первую группу импульсно-потенциальных элементов И и первый элемент ИЛИ, причем вход преобразователя соединен с первым входом импульсного вычитателя, счетным входом первого счетчика и первым входом импульсного сумматора, выход импульсного сумматора соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов котороГо соединены с потенциальными входами соответствующих импульсно-потенциальных эле- ментов И первой группы, импульсные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами .соответствующих разрядов первого счетчика и входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом импульсного вычитателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности дополнительного вычисления гиперболических функций, в него введены третий и четвертый счетчики, реверсивный счетчик, вторая группа импульснопотенциальных элементов И, второй и третий элементы ИЛИ и элемент задержки, причем выход импульсного сумматора соединен с входом элемента задержки и счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с потенциальными входами импульсно-потенциальных элементов И второй группы, импульсные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами соответствующих разрядов первого счетчика и входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом импульсного сумматора, выход элемента задержки соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом импульсного вычитателя и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с-выходом элемента задержки и счетным входом четвертого счетчика.
1193669
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для линеаризации характеристик частотных датчиков.
На фиг.l представлена структурная 5 схема цифрового преобразователя; на фиг.2 — один из вариантов реализации импульсного вычислителя; на фиг.3— вариант реализации импульсного сумматора. 10
Цифровой функциональный преобразователь содержит информационный вход 1, счетчики 2-5, реверсивный счетчик 6, группы 7 и 8 импульснопотенциальных элементов И, элементы 15
ИЛИ 9 и 10, элемент ИЛИ ll с входами
12 и 13, импульсный вычитатель 14 с первым 15 и вторым 16 входами и выходом 17, импульсный сумматор 18 с первым 19 и вторым 20 входами и вы- 20 ходом 2 1, элемент 22 задержки.
Импульсный вычитатель содержит
D-триггер 23 и элемент ИПИ 24, а импульсный сумматор — элемент 25 задержки и элемент ИЛИ 26. 25
Работа импульсного вычитателя 14 подробно иллюстрирована временными диаграммами (фиг. 2 ) .
Устройство работает следующим образом. 30
Поскольку счетчик 3, первая группа 7 импульсно-потенциальных элементов И и первый элемент ИЛИ 9 представляют собой первый двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком 2, то приращение dx входной импульсной последовательности х, поступающей на вход 1, вызывает появление на выходе элемента ИЛИ 9 приращения dz импульсной последова1 тельности z„,,определяемое по формуле аг = "- ах (1)
1 ш ) где у — текущее значение числа на
1 входе 1; ш - коэффициент пересчета счетчиков 2 и 3.
Работа импульсного вычитателя определяется выражением
dy) — ах — dz... (2)
Подставив формулу (1) в выражение (2) и разделив переменные, получаем— (3)
-у„
Проинтегрировав выражение (3 ), получаем еп (й У )
Отсюда текущее значение числа у
1 в счетчике ? равно х у„= m(1 — е " ). (5)
Так как счетчик 3, вторая группа
8 импульсно-потенциальных элементов
И и второй элемент ИЛИ 10 представляют собой второй двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком
4, то приращение ах входной импульс- ной последовательности х, поступающей на вход 1, вызывает .появление на выходе элемента ИЛИ 10 приращения dz выходной импульсной последовательности кг, определяемое по формуле агг= . а (6) где у — текущее значение числа в
Х счетчике 4;
m — коэффициент пересчета счетчиков 3 и 4. ,Работа импульсного сумматора определяется выражением ауг = ах + агг (7)
Подставив формулу (6 ) в выра1жение (7 ), разделив переменные и проинтегрировав, получаем ("(1), =, . (1)
Отсюда текущее значение числа у в счетчике 4 равно у = ш(е -1) (9)
Элемент 22 задержки служит для разнесения во времени импульсов, поступающих на входы 12 и 13 элемента ИЛИ 11 и на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 6. Приращение а1.„ импульсной последовательности („ на выходе элемента ИЛИ 11 определяется суммой приращений dy„ и ау импульсных по2 следовательностей у и у соответг ственно
dl„= ау, + y> . (10)
Продифференцировав выражения (5) и (9) и подставив в уравнение (10), получаем
«х. х (e + e" )ах . (11)
Интегрируя выражение (! 1) с учетом пределов интегрирования, получаем
,12) Отсюда текущее значение числа 1,, в счетчике 5 равно (13) 1 = 2msh— х
1 m
Поскольку на вычитающий вход реверсивного счетчика поступает приращение dy„èìïóëüñíîé последова1 = 2m(ch- — I )
2 ° ш (!4) II93669 тельности у, а на суммирующий вход " приращение dy импульсйой последоваz тельности у то число 1 в ревер29 z сивном счетчике 6, являющееся результатом преобразования, равно
1193669
Фиг.2
Фиг3
Составитель А. Зорин
Редактор С.Саенко Техред H.Àcòàëoø Корректор Е.Рощко
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 73)6/52 Тираж 709 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
