Устройство цифро-аналогового преобразования

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при преобразовании число-импульсного кода в аналоговую величину, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем генерации различных форм выходного сигнала. Устройство содержит блок I управления, первый управляющий вход 2, информационный вход 3, второй управляющий вход 4, блок 5 коммутации, первый 6 и второй 7 коммутаторы , реверсивный счетчик 8, блок 9 регистров, блок 10 синтеза кодов, блок 11 цифровых схем сравнения , аналоговый запоминающий блок 12,цифроаналоговый преобразователь 13,построенный на основе избыточного измерительного кода, выходную шину 14, блок 15 сравнения. Введение блока 5, коммутаторов 6,7 и второго управляющего входа 4 обеспечивает возможность генерации устройством как линейно нарастающего, так и линейно падающего аналоговых сигналов в зависимости от сигнала на входе 4. Использование избыточных измерительных кодов и наличие режима самопот верки обеспечивают высокую точность преобразования. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. с (Л С со ISD со :О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gp 4 H 03 M 1/66

ЗСКГО О (L%

j! 3,,13

ЪИЪЛИб ТЕМА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954615/24-24 (22) 19.09.85 (46) 23.05.87,Бюл. У 19 (72) А.Д.Азаров, Т.H.Васильева, В.И.Моисеев и В,Я.Стейскал (53) 681,325 (088,8) (56) Гитис Э.И, Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. - M, Энергия, 1975, с.292, рис. 7-5,а.

Авторское свидетельство СССР

Р 1221755, кл. Н 03 M 1/66, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОАНАЛОГОВОГО

ПРЕ ОБРАЗО ВАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при преобразовании число-импульсного кода в аналоговую величину, Цель изобретения— расширение функциональных возможностей путем генерации различных форм выходного сигнала. Устройство содер„„SU,» 1312739 А1 жит блок 1 управления, первый управляющий вход 2, информационный вход

3, второй управляющий вход 4, блок 5 коммутации, первый 6 и второй 7 коммутаторы, реверсивный счетчик 8, блок 9 регистров, блок 10 синтеза кодов, блок 11 цифровых схем сравнения, аналоговый запоминающий блок

12, цифроаналоговый преобразователь

13, построенный на основе избыточного измерительного кода, выходную шину 14, блок 15 сравнения, Введение блока 5, коммутаторов 6,7 и второго управляющего входа 4 обеспечивает возможность генерации устройством как линейно нарастающего, так и линейно падающего аналоговых сигналов в зависимости от сигнала на входе 4.

Использование избыточных измерительных кодов и наличие режима самопо-. верки обеспечивают высокую точность преобразования, 1 з,п,ф-лы, 2 ил.

2739

I0, если Al А2, 31 если Al (А2, О, если it:n -m, 1 Z I l i « » 1 « i ° (; - t+ ttt tt ) 1 а-tt+ t t+ ttt A4g ° ° ° Zttt t если 1 > и — m

+ 7..

БСК;

1 131

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении преобразователей форм информации.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем генерации различных форм выходного аналогового сигнала.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока управления.

Устройство цифроаналогового преобразования содержит блок 1 управления, первый управляющий вход 2, информационный вход 3, второй управляющий вход 4, блок 5 коммутации, первый 6 и второй 7 коммутаторы, реверсивный счетчик 8, блок 9 регистров, блок 10 синтеза кодов, блок 11 цифровых схем сравнения, аналоговый запоминающий блок 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, выходную шину 14 устройства, блок 15 сравнения, при этом блок 1 управления имеет выходы с первого по пятый

16-20, шестые выходы 21, первый и второй входы, являющиеся соответственно первым управляющим входом 2 и информационным входом 3 устройства, третьи входы 22, четвертый вход 23, пятые входы 24 и шестой вход, являющийся вторым управляющим входом 4 устройства.

Блок 1 управления (фиг.2) выполнен на первом 25 и втором 26 элементах ИЛИ, первом 27 и втором 28 триггерах, мультиплексоре 29, демультиплексоре 30, счетчике 31 и распределителе 32 импульсов.

Блок 1 5 сравнения о суще ствл яе т сравнение аналоговых сигналов Al на выходе ЦАП 13 и А2 на выходе блока

12, причем сигнал Y на его выходе подчиняется соотношению

ЦАП 13 — n-разрядный цифроаналоговый преобразователь, построенный

Работа устройства начинается с процесса самоповерки. При этом опрена основе избыточного иэмерительно=

ro кода.

Блок 11 состоит иэ m цифровых схем сравнения и осуществляет сравнение на равенство содержимого группы разрядов реверсивного счетчика 8 с кодовыми комбинациями с выхода блока 5. В случае равенства содержимого группы иэ (n — m + i) младших раэря-!

О дов счетчика 8 и кодовой комбинации на выходе блока 5 блок ll вырабатывает сигнал Z; = 1.

Сигнал Х на втором управляющем входе 4 определяет режим работы устройства, При Х = 1 устройство вырабатывает линейно нарастающий аналоговый сигнал, при X = 0 происходит генерация линейно падающего сигнала °

При этом комбинации кодов БК; на

20 выходе блока 5 определяются следующим логическим выражением:

БК; = РГ; - Х + (100...0) . Х, где РГ; — содержимое i-го регистра блока 9.

Первый коммутатор 6 передает на выход содержимое одного иэ регистров блока 9 ° Номер i подключаемого регистра определяется единичным уров3-0 нем сигнала Z; блока 11, т.е. логическая функция,реализуемая первым коммутатором 6, может быть описана логическим выражением

35 РГ,- Е + РГ2 Е +..+ РГ 2щ.

Второй коммутатор 7 передает, в зависимости от режима работы устройства, на вход счетчика 8 содержимое одного иэ регистров блока 9 (при

40 Х = О) или блока 10 (при Х = I).

Блок 10 синтеза кодов формирует кодовую комбинацию, записываемую в счетчик 8 в режиме генерации линейно нарастающего сигнала, после появ45 ления на выходе счетчика 8 переходной кодовой комбинации. Кодовая комбинация для записи в счетчик 8 формируется по содержимому счетчика 8 и выходному сигналу Z, блока ll ïðè50 чем ее i-й разряд формируется следующим образом: деляются переходные кодовые комбинации К;. Переходная кодовая комбина1312739 4 импульсов, поступающих на вход устройства. Причем, в зависимости от сигнала на входе 4 счетчик 8 может ра6отать как в режиме прямого, так и обратного счета. При этом в режиме прямого счета соответствующая группа разрядов счетчика постоянно сравнивается с содержимым каждого иэ регистров блока 9, а в процессе обратного счета — с кодовыми комбинациями вида "10...0", т.е. соответствующими включению х-ro старшего разряда и выключенным более младшим разрядом.

Если после поступления очередного счетного импульса блок 11 выработал сигнал Z; = 1, то счетчик 8 переводится в режим записи, В режиме генерации линейно нарастающего сигнала в счетчик 8 записывается формируемый блоком 10 код, аналоговый эквивалент которого точно на величину младшего кванта больше выходной аналоговой величины ЦАП 13 на данном такте. В режиме генерации линейно падающего сигнала в счетчик записывается 1-переходная кодовая комбинация иэ блока 9, аналоговый эквивалент которой точно на величину младшего кванта меньше выходной аналоговой величины ЦАП 13 °

Затем счетчик переходит в режим прямого либо обратного счета до следующего срабатывания блока Il. ция является одной из форм представления входной цифровой величины, для которой выходная аналоговая величина Al ЦАП 13 соответствует заданной цифровой величине с точностью до младшего кванта. Переходная кодовая комбинация К; соответствует аналоговой величине Al; на выходе преобразователя, значение которой определяется следующим образом: 10

Al; = (; — (,, где 1 ; — реальный вес i-го разряда

ЦАП 139 — вес младшего разряда.

Определение переходных кодовых комбинаций начинается с разряда, вес которого бтличается от двоичного веса. Так,для 1-кода Фибоначчи с младшими разрядами ... 8, 5, 3, 2, 1 оп- 20 ределение переходных кодовых комбинаций должно производиться с 3-го разряда.

Самоповерка устройства начинается при поступлении сигнала на первый уп-25 равляющий вход 2. Число-импульсный код, поступающий на информационный вход 3, начинает поступать на вход прямого счета счетчика 8.

При включении поверяемого разряда счетчика 8 блок 1 переводит блок

12 в режим хранения аналоговой величины Al с выхода ЦАП 13, соответствующий весу контролируемога разряда, а входные импульсы начинают проходить на вход обратного счета счетчика 8 до момента срабатывания блока

15 сравнения. Изменения сигнала Y на выходе блока 15 иэ "0" в "1" происходят в момент равенства содержимого счетчика 8 переходной кодовой комбинации поверяемого разряда и вызывают запись этой комбинации в соответствующий регистр блока 9.После этого аналогично определяются переходные кодовые комбинации для следующих разрядов.

После определения всех переходных комбинаций устройство переходит к непосредственному преобразованию.

Преобразуемый число-импульсный код поступает на индюрмационный вход 3 устройства, Счетчик 8 осуществляет преобразование входных счетных импульсов в рабочий код, в результате чего на выходе ЦАП 13 появляется аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна количеству

35Формула изобретения

l. Устройство цифроаналогового преобразования, содержащее блок управления, первый вход которого явля40 ется первой управляющей шиной второй вход является входной информационной шиной, первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к

45 входам записи прямого счета, обратного счета и обнуления реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока цифровых схем сравнения, первым входам блока синтеза кодов, информационным входам блока регистров, третьим входом блока управления и входам цифроаналогового преобразователя, выход которого является выход55 ной шиной устройства и подключен к информационному входу аналогового запоминающего блока и первому входу блока сравнения, второй вход которо:о подключен к выходу аналогового

1312739 запоминающего блока, выход подключен к четвертому входу блока управления, пятый выход которого подключен к управляющему входу аналогового запоминающего блока, шестые выходы подключены к соответствующим управляющим нходам блока регистров, пятые входы блока управления объединены с соответствующими вторыми входами блока Синтеза кодов и подключены к со- 10 ответствующим выходам блока цифровых схем сравнения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет генерации различных форм выходного аналогового сигнала> в него введены первый и второй коммутаторы и блок коммутации, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам блока цифровых схем сравнения, уп- 20 равляющий вход объединен с управляющим входом второго коммутатора, шестым входом блока управления и является второй управляющей шиной, информационные входы блока коммутации подключены к соответстнующим выходам блока регистров и объединены с соответствующими информационными входами первого коммутатора, управляющие входы которого подключены к соот- З0 нетствующим выходам блока цифровых схем сравнения, а выходы подключены к соответствующим первым информационным входам второго коммутатора,вторые информационные входы которого 35 подключены к соответствующим выходам блока синтеза кодов, а выходы подключены к соответствующим информационным входам реверсивного счетчика.

2, Устройство по п.1, о т л и — 40 ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен на первом и нтором элементах ИЛИ, первом и втором триггерах, мультиплексоре, демультиплексоре, счетчике, распределителе импульсов, информационный вход которого является BTopbM входом блока управления, первый управляющий вход подключен к выходу первого элемента

ИЛИ, входы которого являются пятыми входами блока управления, второй управляющий вход распределителя импульсов является шестым входом блока управления, первый, второй и третий выходы распределителя импульсов янляются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока управления, третий и четвертый управляющие входы распределителя импульсов подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, первые входы которых объединены с первым входом счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ и являются первым входом блока управления, второй вход первого триггера объединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и подключен к выходу переполнения счетчика, второй вход которого объединен с вторым входом второго триггера, информационным входом демультиплексора и является четвертым входом блока управления, выходы раэрядон счетчика подключены к соответствую; щим управляющим входам демультиплексора и мультиплексора, информационные входы которого являются третьими входами блока управления, выход подключен к третьему входу второго триггера и является пятым выходом блока управления, при этом выход второго элемента ИЛИ является четвертым вы- ходом, а выходы демультиплексора шестыми выходами блока управления °.13127$9

20 Ф 1б 1718 20 2

Фиг. 2

Составитель В.Першиков

Техред Л.Олейник

Корректор М,Шароши

Редактор А.Шандор

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1979/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4