Устройство для воспроизведения функций

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для непрерьшного воспроизведения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может быть использовано в различных областях техники, где необходима непрерьшная реализация функциональных зависимостей , например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математи1 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для непрерывного воспроизведения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может.быть использовано в различных областях техники, где,необходима непрерьшная реализация функциональных зависимостей , например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математичеческого расширения ЦВМ, в моделирующих комплексах. Цель изобретения - увеличение точности. Устройство для воспроизведения функций содержит последовательно соединенные регистр старшего коэффициента, п регистров, п комбинадионньк-сумматоров, п накапливающих сумматоров, распределитель пачек импульсов, формирователь импульсов записи, счетчик коэффициентов , счетчик циклов, счетчик аргумента и блок синхронизации. Устройство по заранее рассчитанным на ЦВМ п полиномиальным коэффициентам сплайна на некотороминтервале осуществляет непрерывную, с приращением цифров.ого аргумента, равным 1, интерполяцию функции от опорного узла до некоторой требуемо й точки. Использование интерполяционного полиномиального сплайна п степени позволяет устройству достичь практически сколь угодно высокой точности воспроизведения. 3 ил. $ (Л 4;ib ел .00 00 Oi ского расширения ЦВМ, в моделирующих комплексах. Целью изобретения является увеличение точности, устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока синхронизации; на фиг. 3 - временная диаграмма работы распределителя пачек импульсов. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для вое

СОЮЗ COBEl CHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 G 06 F 15/353

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР (21) 4256474/24-24 (22) 04.06.87 (46) 15.02.89. Бюл. У 6 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) Г.И. Груздов и А.А. Саурин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 849227, кл. G 06 F 15/353, 1 981 .

Авторское свидетельство СССР

11 769548, кл. G 06 F 15/353, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для непрерывного воспроизведения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может быть использовано в различных областях техники, где необходима непрерывная реализация функциональных зависимостей, например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математиИзобретение относится к вычислМтельной технике, в частности к устройствам для непрерывного воспроизведения функций интерполяционным полиномиальным сплайном, и может быть использовано в различных областях техники, где,необходима непрерывная реализация функциональных зависимостей, например в системах отображения информации, в синтезаторах сложных сигналов, в блоках математиче„„SU„„1458876 А1 ческого расширения ЦВМ, в моделирующих комплексах. Цель изобретения— увеличение точности. Устройство для воспроизведения функций содержит последовательно соединенные регистр старшего коэффициента, и регистров, и комбинационных сумматоров, и накапливающих сумматоров, распределитель пачек импульсов, формирователь импульсов записи, счетчик коэффициентов, счетчик циклов, счетчик аргумента и блок синхронизации. Устройство по заранее рассчитанным на ЦВМ и полиномиальным коэффициентам сплайна на некотором интервале осуществляет непрерывную, с приращением цифрового аргумента, равным 1, интерполяцию функции от опорного узла до некоторой требуемой точки. Использование интерполяционного полиномиального сплайна п степени позволяет устройству достичь практически сколь угодно высокой точности воспроизведения.

3 ил. ского расширения ЦВМ, в моделирующих комплексах.

Целью изобретения является увеличение точности. устройства.

На фиг. 1 представлена блок †схе устройства; на фиг. 2 — блок-схема блока синхронизации; на фиг. 3 временная диаграмма работы распределителя пачек импульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для вос!

458876

4 следовательностей на выходах распре-, делителя 7 в соответствии с фиг.3.

Счетчик 9 отрабатывает сначала этап разгона (,t, 1, т.е. просчитыва5 ет,. все состояния от 0 до (3n -5n +

+5) включительно, а затем отрабатывает (m-n) периодов работы (t,, t ), т.е. (ш-n) раз просчитывает все состояния от (Зп -9п + 10} до (3п -5n+

+5) включительно. При этом некорректных импульсов не возникает, посколь2 ку в состояниях (Зп -9n + 10} и (Зп — 5n + 5) импульсные последовательности с распределителя 7 должны быть идентичны. Например, для п 5 в состояних 55 и 40 (36 и 27 — в шестнадцатиричной системе исчисления) импульсные последовательности абсолютно одинаковы, см.фиг.3.

Подсчет числа пройденных шагов осуществляет счетчик !О аргумента, вход вычитания которого тактируется импульсной последовательностью, постуа- 25 пающей на и-й накапливающий сумматор 3 (n) . Появление сигнала обнуления счетчика 10 аргумента свидетельствует о том, что интерполяция произведена на m шагах разбиения ч0 интервала аргумента и этот сигнал через элемент И 24 сбрасывает триггер 20, тем самым запрещая прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 9. Устройство переходит в ь- З5 Режим ожидания внешних управляющих сигналов.

l произведения функций, содержащего регистр l старшего коэффициента, п блоков 2(1), 2(2), 2(3),...2(n) интерполирования, каждый иэ которых содержит накапливающий сумматор 3, комбинационный сумматор 4 и регистр

5, формирователь 6 импульсов записи распределитель 7 пачек импульсов, счетчик 8 коэффициентов„ счетчик 9 циклов, счетчик 10 аргумента, блок

11 синхронизации, вход 12 данных, вход 13 сброса, вход !4 синхронизации входных данных, вход 15 запуска вход 16 тактирования, выход 17 данных, выход 18 синхронизации выходных данных.

Блок ll содержит (фиг. 2) тригге ры 19, 20, элемент НЕ 21, элементы

ИЛИ-НЕ 22, 23, элемент И 24.

Устройство работает следующим об разом.

Режим подготовки. На вход 13 уст ройства приходит сигнал сброса, который поступает в блок 11 синхрониз ции (cM. фиг. 2), где усиливается на элементе 2! и поступает на соответствующие входы регистров 1,5 (i) накапливающих сумматоров 3 (i), счет чиков 8-10, в прямом или инверсном коде, Этот же сигнал взводит триггер 19 и сбрасывает триггер 20, при этом с входа 14 устройства через элемент 22 начинают поступать на вход счетчика 8 коэффициентов импул сы, синхронизирующие наличие коэффи циентов полинома на входе 12 данных.

Формирователь 6 импульсов запucu .начнет последовательно выдавать импульсы на входы записи регистров 5 4О

{n), 5 (п-l),..., 5(2), 5(1), 1, т.е ° в них будут записаны с входа

12 устройства соответственно коэффициенты а,, а,... а„, an,, an

Затем на вход 15 устройства приходит импульс, свидетельствующий о прохождении и импульсов на входе 14 и о наличии на входе 12 информации об аргументе и, которая записывается в счетчик 10 аргумента этим импульсом. Этот же импульс сбрасывает триггер l9, т.е. запрещается прохождение в устройство синхроимпульсов с входа 14, и взводит триггер 20, т,е. разрешается прохождение тактовых импульсов с входа 16 через элемент 23 на вход счетчика 9 циклов.

Режим интерполирования. Здесь начинается формирование импульсных поФормула изобретения

Устройство для воспроизведения функций, содержащее регистр старшего коэффициента, первый и второй накапливающие сумматоры, первый и второй регистры, первый и второй комбинационные сумматоры и блок синхронизации, причем выход регистра старшего коэффициента соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, вход которого соединен с входом первого слагаемого первого комбинационногn сумматора, вход второго слагаемого и выход которого соединены соответственно с выходом первого регистра и информационным входом второго накапливающего сумматора, выход второго регистра соединен с входом первого слагаемого второго комбинационного сумматора, о т л и ч а ю6 6 ки из одного импульсов распределителя пачек импульсов, вход кода которого соединен с выходом счетчика циклов, выход пачки из одного им-. пульса распределителя пачек импульсов соединен с входом вычитания счетчика аргумента и тактовым выходом устройства, причем блок синхронизации содержит элемент И, элемент

НЕ, два элемента ИЛИ-HE и два RSтриггера, R-вход первого триггера соединен с S-входом второго тригге-, ра; входом запуска устройства и вхо" дом разрешения записи счетчика аргумента, S-вход первого триггера со единен со входом сброса устройства и через элемент НЕ соединен с входами установки в "О" всех регистров, счетчиков и накапливающих сумматоров,-выход переполнения счетчика--аргумента и вход сброса устройства соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с R-входом второ-.. го триггера, инверсный выход кото- . рого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответст- венно с тактовым входом устройства и счетным входом устройства и счетным входом счетчика циклов, инверс.— ный выход первого триггера соединен . с первым входом второго. элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом синхронизации устройства и счетньи входом счетчика коэффици ентов.

5 14588? щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, в него введены (n-2) регистров, (n-2) накапливаю-щих сумматоров и (и-2) комбинационных сумматоров, где и — степень интерполяционного полиномиального сплайна, формирователь пачек импульсов записи, распределитель им-пульсов,. счетчики коэффициентов., циклов и аргумента, причем выход второго накапливающего сумматора соеди- . нен с входом второго слагаемого второго комбинационного сумматора, выход i-го комбинационного суммато. ра, где i. 2,3,...,n-1, соединен с информационным входом (i+1)-ro накапливающего сумматора, выход кото» рого соединен с входом первого слагаемого (i+1)-го комбинационного

20 сумматора, вход второго слагаемого . которого соединен.с выходом (i+1)-ro ,регистра, информационные входы регистров с первого по п-й, регистра старшего коэффициента и счетчика ар« 25, гумента соединены с входом данных устройства, выход и-ro комбинационного сумматора соединен с информационным выходом устройства, входы pasрешения записи регистра старшего ко- чп эффициента и регистров с первого по и-й соединены с выходами импульса записи соОтветственно с (и+1)-ro no первый формирователь импульсов запиСи, 35 .вход которого соединен с выходом счетчика коэффициентов, тактовые входы накапливающих сумматоров с первого по h-й1 соединены с выходами " соответственно с пачки из и по пач1458876

1458876 л

Составитель А. Зорин

Техред А.Кравчук

Корректор С ° Шекмар

Редактор О. Спесивых

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Заказ 345/53 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5