Устройство для воспроизведения функций

 

Изобретениге относится к области авто- 'матики и вычислительной техники и можетбыть использовано в системах автоматики и телемеханики, при аналоговой и цифровой обработке информации. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемыхсвоими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства зксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что устройство не воспроизводит подряд всех значений функции, количество которых на каждом участке аппроксимации постоянно, а воспроизводит зн'ачения функции лишь в точках, задаваемых своими абсциссами. При этом устройство позволяет воспроизводить внутри учаотка аппроксимации значения, або^ циссы которых задаются.необязательно в порядке возрастания. В связи с тем что воспроизводимый отсчёт определяется трлько кодом своей абсциссы, представляется возможность воспроизводить промежуточные значения внутри участков аппроксимации различной длительности как с переменным, так и ^постоянным шагом дискретизации по времени, удаётся сократить избыточность вычислений.2 ил.с;Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)ю G 06 G 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818798/24 ,(22) 24.04.90, (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Одесский политехнический институт (72) Т. Г;Трофименко (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1273955, кл. G 06 6 7/26, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1644177, кл. 6:06 G 7/26, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к области авто матики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики, при аналоговой и цифровой обработке информации. Цель изобретения— расширение класса решаемых задач за счет воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемых

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики при аналоговой и цифровой обработке сигналов.

Известно устройство для воспроизведения функций, которое содержит блок задания параметров функций, буферные ирабочие регистры, схему обратной связи результата аппроксимации с блоком задания .параметров функции, а также три цифроаналоговых преобразователя, блок памяти, управляемый генератор импульсов, реверсивный счетчик, триггеры, элементы .

И, ИЛИ.. Ж > 1709355 А1 своими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что устройство не воспроизводит подряд всех значений функции, количество которых на каждом участке аппроксимации постоянно, а воспроизводит значения функции лишь в точках, задаваемых своими абсциссами. При этом устройство позволяет воспроизводить внутри участка аппроксимации значения, або. циссы которых задаются. необязательно в порядке возрастания. В связи с-тем что воси роиз водим ый отсчет определяется тол ько кодом своей абсциссы, представляется возможность воспроизводить промежуточные значения внутри. участков аппроксимации различной длительности как с переменным, так и с.постоянным шагом дискретизации по времени, удается сократить избыточность вычислений. 2 ил.

Это устройство позволяет воспроизводить сигналы по дискретным отсчетам и интервалам времени между ними. Основными недостатками устройства являются пониженная точность, невозможность воспроизведения сигналов с разрывами на границах участков аппроксимации, воспроизведение сигнала только лишь в аналоговом аиде, невозможность воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках и в произвольные моменты времени, определяемые пользователем, т.е. пониженное удобство эксплуатации и суженный класс решаемых задач.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее первый и

1709355 второй сумматоры, блок задания параметров функций, первый и второй буферные регистры, элемент ИЛИ, второй и третий выходы блока задания параметров функций подключены к информационным входам соответственно первого и второго . регистров ординат и регистра длительности участка аппроксимации, выход которого со.единен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, цифровой выход которого соединен с адресным входом блока памяти значений аргумента, аналоговый выход устройства подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, информационные входы цифрового блока умножения, подключены соответственно к выходам блока памяти значений аргумента и первого сумматора, а выход соединен с информационным входом первого буферного регистра, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго буферного регистра, а выход второго сумматора является цифровым выходом устройства и подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход первого регистра ординат соединен с первым входом первого сумматора, второй вход. которого подключен к выходу преобразователя .прямого кода в дополнительный, вход которого соединен с выходом регистра ординат и с информационным входом второго буферного регистра, вход записи которого объединен с входом записи первого буферного регистра и подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с входом запуска цифрового блока умножения и с выходом первого элемента задержки, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходом управляющего генератора импульсов и входом записи реверсивного счетчика, который также подключен к выходу третьего элемента. задержки, вход которого соединен с входами записи первого и второго регистров ординат и регистра длительности участка аппроксимации, с тактовым вхо. дом блока задания параметров функций и подключен к выходу признака обнуления реверсивного счетчика, информационный вход которого соединен с входом задания числа интервалов аппроксимирующей функции устройства.

Это устройство позволяет воспроизводить с достаточной точностью функции как в аналоговом, так и в цифровом виде, как без разрывов, так и с разрывами на границах участков аппроксимации. Однако оно обладает рядом недостатков.

В системах автоматики и телемеханики, использующих вычислительные машины, микропроцессорную технику, часто возникает необходимость при цифровой обработке сигналов восстанавливать цифровые коды сигнала только в отдельных точках, задаваемых их абсциссами. Такая задача может возникнуть, например, в устройстве отображения информации для ликвидации диспропорций изображения: если шаг ди5

10 скретизации отображаемого двумерного поля по горизонтали и вертикали разли15 чен, а расстояние между строками и точками в строках экрана одинаковы, то возникает искажение изображения — вытягивание его по вертикали или горизонтали, Такие диспропорции, когда отношение

20 большего шага дискретизации двумерного поля к меньшему не равно целому числу, наиболее целесообразно исключать отображением не заданных (опорных) отсчетов, а рассчитанных в нужных точках по

25 аппроксимации. При этом абсцисса воспроизводимого значения может занимать различное относительное расположение на производимых значений не должно быть никаких кодов (например, кодов пропуска данных), кроме кодов воспроизводимых значений

Известное устройство воспроизводит подряд все значения функции, не позволяя без изменений связей и введения новых элементов воспроизводить значения функ ции только в отдельных точках, задаваемых

40 абсциссами. Это связано с тем, что интервалы времени между воспроизводимыми отсчетами и количество и относительное расположение на участке аппроксимации воспроизводимых отсчетов определяетСя соответственно частотой управляемого генератора импульсов; состоянием информационного входа счетчика и содержимым ячеек блока памяти, соответственно, Это не позволяет применять известное устройство для решения описанной задачи исключения

50 диспропорций иэображения

Кроме того, если длительности участков аппроксимации различны, то в силу того, что частота управляемого генератора им55 пульсов зависит от длительности участка. аппроксимации, известное устройство воспроизводит промежуточные значения сигнала с переменным шагом дискретизации по времени. Однако при цифровой обработке информации часто возникает необходиучастке аппроксимации (например, ближе к левому или правому концу участка аппрок30 симации), а в результирующем массиве вос1709355 устройство воспроизводит на каждом участ- 10 ке одно и то же число промежуточных отсчетов, его быстродействие как скорость

20

25 быстродействие

40

50 масть воспроизведения промежуточных отсчетов сигнала с постоянным шагом дискретиэации по времени. Известное устройство не позволяет при разяичных длительностях участков аппроксимации воспроизводить промежуточные значения сигнала с постоянным шагом дискретизации по времени.

Кроме того, в силу того,. что известное достижения цели понижено, например, в следующем случае. Пусть на каком-либо из участков аппроксимации требуется воспроизвести только одну точку, абсцисса которой близка к абсциссе конца этого участка аппроксимации. В известном устройстве для этого требуется сначала воспроизвести все предыдущие промежу гочные значения этого участка аппроксимации, прежде чем устройство воспроизведет требуемый отсчет, Таким образом, имеют место избыточность вычислений и пониженное

Кроме того, известное устройство воспроизводит промежуточные значения сигнала только в автоматическом режиме, причем воспроизводятся все подряд значения, не- зависимо от того, нужны ли они пользователю, причем пользователь не имеет .возможности регулировать темп работы устройства — воспроизводить промежуточные отсчеты толька по сигналу пользователя.

Известное устройство, таким образом, не обеспечивает возможности работы с ним в диалоговом режиме, что снижает удобство эксплуатации. Кроме того, известное устройство не позволяет воспроизводить на участке аппроксимации значения повторно или сначала воспроизвести отсчет с большим, а затем с меньшим значением абсциссы внутри участка аппроксимации. Это также снижает удобство его эксплуатации и сужает класс решаемых задач.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемых своими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства эксплуатации, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения функ ций, содержащее блок задания параметров функций, первый и второй регистры ординат, регистр длительности участка аппроксимации, три элемента задержки, первый преобразователь прямого кода в дополнительный, два сумматора, цифровой блок умножения, цифроаналоговый преобразователь, блок памяти значений аргумента, два буферных регистра, элемент ИЛИ, причем первый, второй и третий выходы блока задания параметров функций подключены к информационным входам соответственно первого и второго регистров ординат и регистра длительности участка аппроксимации. аналоговый выход устройства, подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, информационные входы цифрового блока умножения подключены соответственно к выходам блока памяти значений аргумента и первого сумматора, а выход соединен с информационным входом первого буферного регистра, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго буферного регистра, а выход второго сумматора является цифровым выходом устройства и подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход первого регистра ординат соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя прямого кода в дополнительный, вход которого соединен с выходом второго регистра ординат и с информационным входом буферного регистра, вход записи которого объединен с входом записи первого буферного регистра и подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с входом запуска цифрового блока умножения и с выходом первого элемента задержки, вход записи регистра длительности участка аппроксимации объединен с входами записи первого и второго регистров ординат и подключен к тактовому входу блока задания параметров функций, введены сумми.рующий счетчик, третий сумматор, первый и второй элементы НЕ, накапливающий сумматор, четвертый элемент задержки, четвертый сумматор, второй преобразователь прямого кода в дополнительный, блок памяти воспроизведенных значений, кампаратор, BS-триггер, пятый элемент задержки, вход которого соединен с выходом

"Больше" компаратора и с выходом установки RS-триггера, вход сброса которого соединен с выходом пятого элемента задержки, а прямой выход RS-триггера соединен с синхровхадом накапливающего сумматора и с входом третьего элемента задержки, вы5 ход которого соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом "Пуск" устройства, а выход элемента ИЛИ соеди нен с входом регистра длительности участка .

1709355 аппроксимации, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора и с первым водом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора, и суммирующего счетчика.

Введение совокупности элементов и связей обеспечивает расширение класса решаемых задач за счет воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемых своими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства экс,плуатации, На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 задания па. раметров функций, первый регистр 2 ординат, второй регистр. 3 ординат, первый выход 4 блока задания параметров функций, второй выход 5 блока задания параметров функций, -первый элемент 6 задержки, первый преобразователь 7 прямого кода в дополнительный, первый сумматор 8, цифровой блок, 9 умножения, тактовый вход 10 блока задания параметров функций, регистр 11 длительности участка аппроксимации, третий выход 12 блока задания параметров функций, аналоговый выход 13 устройства, цифровой выход .14 устройства, второй сумматор 15, цифроаналоговый преобразователь 16, суммирующий счетчик 17, третий сумматор 18, первый буферный регистр 19, блок 20 памяти значений аргумента, второй буферный регистр

21, второй элемент 22 задержки, третий элемент 23 задержки, элемент ИЛИ 24, первый элемент HE 25, накапливающий сумматор 26, четвертый элемент 27 задержки, четвертый сумматор 28, второй преобразователь 29 прямого кода в дополнительный, блок 30 памяти воспроизведенных значений, компаратор 31, вход 32 "Пуск" устройства, вход 33 подтверждения подачи абсциСсы, вход 34 абсциссы, выход 35 сигнала об окончании воспроизведения значения, RS-триггер 36, пятый элемент 37 задержки, второй элемент НЕ 38.

Первый 4,.второй 5 и третий 12 выходы блока 1 задания параметров функций подключены к информационным входам соответственно первого 2 и второго 3 регистров ординат и регистра 11 длительности участка аппроксимации, аналоговый выход 13 уСтройства подключен к вцходу цифроаналогового преобразователя 16, информационные входы цифрового блока 9 умножения подключены соответственно к выходам блока 20 памяти значений аргумента и первого сумматора 8, а выход соединен с информационным входом первого буферного регистра 19, выход которого

5 . подключен к первому входу второго сумматора 15, второй вход которото соединен с выходом второго буферного регистра 21, а выход второго сумматора 15 является цифровым выходом 14 устройства и подключен к входу цифроаналогового преобразовате10 ля 16, выход первого регистра 2 ординат соединен с первым входом первого сумматора 8, второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя 7 прямого кода в дополнительный, вход которого соединен с выходом второго регистра 3 ординат и с информационным входом второго буферного регистра 21, вход записи которого обьединен с входом записи пер20 ваго буферного регистра 19 и подключен к выходу второго элемента 22 задержки, вход которого соединен с входом запуска цифрового блока 9 умножения и-с выходом первого элемента 6 задержки, вход записи

25 регистра.11 длительности участка аппрокси- . мации объединен с входами, записи первого

2 и второго 3 регистров ординат и подклю, чен к тактовому входу блока 1 задания параметров функций, вход пятого элемента

30 37 задержки соединен с выходом "Больше" компаратора 31 и с входом установки .. RS-триггера 36, вход сброса которого соединен с выходом пятого элемента 37 задержки, а прямой выход RS-триггера 36

35 соедийен с синхровходом накапливающе- . го сумматора 26 и с входом третьего элемента 23 задержки, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ 25, выход которого соединен с первым входом элемен40 та ИЛИ 24, второй вход которого соединен с входом 32 "Пуск" устройства, а выход элемента ИЛИ 24 соединен с входом записи регистра 11 длительности участка аппроксимации, выход которого соединен с

45 информационным входом накапливаю° щего сумматора 26 и с первым входом четвертого сумматора 28, второй вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора 26, выход четвертого

50 сумматора 28 соединен с первым входом компаратора 31, второй вход которого объединен с первым входом третьего сумматора 18 и является входом 34 абсциссы, выход накапливающего сумматора 26 сое- .

55 динен с входом второго преобразователя

29 прямого кода в дополнительный, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора 18, выход которого подключен к второй группе адресных входов блока °

20 памяти значений аргумента, первая груп1709355

10 у=А1+(Ат -A1) F

Ьх!!

-1 где Лх- х — ЬТ, 30

О Ьх «ЬТ!, 35

А1 и Аг — соответственно первый и второй дискретные отсчеты сигнала на I-м участке аппроксимации;

ЬТ! — интервалы времени между сосед- 40 ними дискретными отсчетами А1 и Az сиг-! нала;

F — аппроксимирующая функция, F KlО;1l

Блок 20 памяти предназначен для табличного вычисления значений аппроксимирующей функции F „. На его выходах

hÛ

ЬТ! формируется код, значение которого не бо- 50 лее единицы и не менее нуля и определяется видом аппроксимирующей функции. Код

F определяется таблично блоком 20 памят как соответствующий значению дро- 55 би Ьх/ЬТ!, т.е. относительному положению абсциссы воспроизводимого значения на текущем 1-м участке аппроксимации. Значение ЬТ! подается на первую группу адресных входов блока 20 памяти, а значение Лх па адресных входов которого подключена к выходу,,регистра 11 длительности участка:: аппроксимации, вход первого элемента 6 задержки является входом 33 подтверждения подачи абсциссы, выход второго эле- 5 мента 22 задержки соединен с входом четвертого элемента 27 задержки, выход которого соединен с входом записи блока

30 памяти воспроизведенных значений и ,является выходом 35 сигнала об оконча- 10 .нии воспроизведения значения, вход 33 подтверждения подачи абсциссы соединен со счетным входом суммирующего счетчика 17, цифровой выход которого соединен с адресным входом блока 30 15 памяти, воспроизведенныхэначений, информационный вход которого соединен с цифровым выходом 14 устройства, вход

32 "Пуск" устройства соединен с входом второго элемента НЕ 38, выход которого 20 соединен с входами сброса накапливаю щего сумматора 26 и суммирующего счетчика 17, Аппроксимацию функции у(х) íà i-м участке аппроксимации по соседним дискрет- 25 ным отсчетам А1 и Az и интервалу времени ! .

ЬТ! между ними устройство реализует по следующей формуле: подается на вторую группу адресных входов блока 20 памяти. На выходе блока 20 форах мируется код F „ ° При выходе абс-

ЛТ! циссы х эа пределы текущего I-го участка аппроксимации устройство обеспечивает автоматическую смену параметров А1, А2, I

I-1

ЬТ!. Это происходит при х > ЬТ!+ Ь Т!, Накапливающий сумматор 26 предназначен для формирования и хранения суммы !

-1

ДТ1 ° Блок 30 памяти предназначен для хранения воспроизведенных значений функции.

Устройство для воспроизведения функций работает следующим образам.

Перед началом работы устройства на выходах 12, 4 и 5 блока 1 задания параметров выставлены коды АТ1 (фиг..2б), А2 и

А1 соответственно (блок 1 задания параметров функций состоит иэ суммирующего счетчика, реагирующего на передний фронт. счетного импульса, счетный вход счетчика является тактовым входом блока

1, цифровой выход счетчика соединен. с адресными входами трех блоков памяти, предназначенных для хранения кодов ЬТ!, А1!, Аг соответственно), на вход 34 подан код нуля. Сигнал уровня логического нуля

"Пуск" поступает через второй элемент HE

38 на входы сброса накапливающего сумматора 26 и суммирующего счетчика 17 и обнуляет их, одновременно сигнал "Пуск" поступает через элемент ИЛИ 24 на входы записи регистров 2, 3,.11 (фиг. 2к), разрешая параллельную запись в эти регистры подготовленных блоком 1 кодов значений

Аг, А11, hT1 соответственно (фиг. 2в), а также на тактовый вход блока 1, разрешая ему начать подготовку данных для следующего участка аппроксимации (они сформируются на выходах блока 1 после окончания действия импульса "Пуск" уровня логического нуля — фиг. 2б). Таким образом, на выходах регистров 11, 2, 3 формируются необходимые параметры 1-го участка аппроксимации - ЛТ1, Аг, А1 .

1 1

В произвольный момент времени на вход 34 устройства поступает .лд абсциссы х (он может быть, например, набран пользователем с помощью тумблерного регистра или поступить от микропроцессорной системы, (см. фиг. 2д). Через произвольное время (это время может быть и фиксированным, если устройство работает в автомати, ческом режиме) на вход 33 устройства поступает сигнал (фиг, 2г) в виде импульса

1709355 12

11 уровня логической единицы, подтвержда- точно для того, чтобы к моменту запуска ющий подачу абсциссы (в автоматическом - цифрового блока 9 умножения,на его инфор режиме этот сигнал может быть подан, на- мационных входах успели сформироваться пример, от микропроцессорной системы коды Е и (А2-А1) соответственно или это могут быть задержанные на время 5 ДТ« формирования кода х на входе 34инверти- (последний меняется только при выполнерованный сигнал "Пуск" или сигнал об I-1 окончании воспроизведения значения). нии условия x > $ ATl+ATу результатумЭтот сигнал с входа 33 устройства переводх дитсчетчик17вследующее,первое,состо- 10 ножения (А2 -А1 )F поступает на

1 1 яние, определяя тем самым адрес ячейки блока 30 памяти, в которую будет записа- инфоРмационный вход пеРвого бУфеРного

О воспроизведенное значение функции. Реги Ра19 и записываетсЯ в этот РеГистР

В это время на выходе четвертого сумма- по сигналУ с выхода второго элеме а 22 тора 28 оказывается сформированным код 15 задеРжки, задержанно у на вРемЯ Щ, недТ1 (фиг. 2м) как сумма кода дТ1, поданно- обходимое для выполнения операции Умго с выхода регистра 11, и кода нуля(сумма ножениЯ. По этому же сигналУ с выхода длительностей предыдущих участков апп элемента 22 задержки производится зароксимации, накапливаемая накапливаю- лись во второй буферный регистр 21 кода щим сум атором 26, на первом участке 20 А1 с в хода регистра 3. Коды с выходов аппроксимации. равна нулю) с выхода на- буферных Регистро 19 и 21 поступают капливак1щего сумматора 26. Таким обра- соответственно íà первый и второй вхозом, .а первыЙ вход компара ора 31 ды второго сумматора 15 Таким Обрапоступает коддТ1, а на второй вход компа- зом, на цифровом выходе "4 устройства ратора 31 поступает код х, и пока значение 25 формируется код воспроизведенного знах не превышает значения АТ1, выход чениЯ в точке с абсциссой х, пРинадлежанБольшео компаратора остается в нулевом щей «-му (в рассматриваемом с учае 1-му) состоянии. Одновременно код с выхода на- интервалу искретизации: У= А1" (А2 капливающего сумматора 26 (длЯ первого — А1 )F -„, а на аналоговом выходе 13— участка аппроксимации это код куля) по- 30 ступает на вход преобразователя о9 пря- соответствуюЩиЙ ему УРовень аналогомого кода в дополнительный, на выходе которого формируется дополнительный Сигнал с выхода элемента 27 задержкод содержимого накапливающего сумма- ки, вРемЯ <21 котоРой выбиРают достаточтора, который поступает на гитарой вход 35 нымдлятого,чтобы на выходесумматора15

TpeT его cyMMaTopa 18, На выходе KoToðî- сфоРмиРовалсЯ коД. воспРОизВОдимОГО

ro формируется код дx (для nepaoro участ значения, поступает на вход записи блока ка аппроксимации код Ь х= х). Код Д х 30 памЯти, РазрешаЯ запись в его ЯчейкУ поступает на вторую группу адресных вхо- по аДРесу, сформированномУ счетчиком дов блока 20 памяги на первую группу 40 17, коДа воспРоизвеДенного значениЯ. ОДадресных входов которого поступает код новременно сигнаЛ с выхоДа элемента 27

Дт1 «qa выходе 20 памя.ги формир., ется .. заДержки ЯвлЯетсЯ сигналом об окончании

Записанный в ячеике с адресом Определя воспроизвеДениЯ значениЯ, ко оР поемым кодами Д«1иgхкодзначенияannсУпаенаыоД35УсГРойства(фиг.2л). д . 45 После этого в произвольный момент врероксимирующей функции F, который мени на вход 34 устройства может быть поДТ« поступает на первый информационный дан код нового значения абсциссы х. Если вход цифрового блока 9 умножения. Одноэто новое значение не превышает суммы вРеменно на второй информационный 7, Ю«+ДТ«(для первого участка аппроквход блока умножения поступает код раз- 50 } ности (A2, — А1 ), сформированный на выхо- симации эта сумма равна дТ1), то устройде первого сумматора 8, на первый вход ство работает. аналогично описанному. которого поступает код А2 с выхода реги- Если же новое значение х превысит сумму 1 стра 2, а на второй вход сумматора 8 по- длительностей предыдущих и текущего

1 ступает дополнительный код числа А1, 55 участка аппроксимации (именно такая сисформированный на выходе преобразова- туация и отражена на фиг. 2), то устройство теля 7> на вход которого подан код.А1 с будет работать следующим образом, 1 выхода регистра 3. Время задержки г6, оп- На выходе "Больше" компаратора 31 ределяемое элементом задержки 6, доста- появляется сигнал уровня логической еди14

13 ( нины (фиг. 2в), который поступает нв ап установки RS-триггера 36, устанавливая его "Р в единичное состояние (фиг. 2и). Сигнал с . то на выходе "Больше" компаратора может пРЯмого выхода тРиггеРа 36 постУпает на возникнуть ложный импульс. Триггер 36 и синхРовход накапливающего сУмматоРа 5 элемент задержки 37 и предназначены для

26, УвеличиваЯ егосодеРжимое на величи- . того, чтобы не допустить попадания этого нУ ДТ1, фиг, 2ж(коД значениЯ ДТ1 поДан на ложного импульса на синхровход накаплиинфОРмационный вход накапливающего ще с ора 2 сумматора 26 с выхода регистра 11) за- Таким ОбРазом, благодаря введению тем сигнал с прямого выхода триггера 36, 10 новых элемейтов и связей устройство не задержанный элементом задержки 23 на воспроизводит подряд всех значений функвремя 72з, достаточное для изменения со- ции, количество которых на ка ом участке стояния накапливающего сумматора 26, аппроксимации постоянно, а воспроизвои инвертированный элементом НЕ 25, по- дит значения функции лишь в точках, задаступает через элемент ИЛИ 24 на входы 15 ваемых своими абсциссами. При этом записи регистроВ 11. 2 и 3, разрешая па- Устройство позволяет воспроизвод„ь внут

РаллельнУю запись в них новых значений ри участка аппроксимации значения, абсДТ1, А2, А1 соответственно. Через время циссы которых задаются необязательно в

1 . Тзт заДержки, опреДел"емое элементом 37 порядке возрастания (поскольку паоаметзаДержки, ДОстатО ное ДлЯ того, чтобы сиг- 20 ры участка аппроксимации ДТ, А1, А2 изме- .

i нал с прямого триггера 36 изменил содерi-1 кимов накапливающего сумматора 26 и, наютса только при условии х> $ AT + Д,). инвертированный с задержкой кгз, изменил содержимое егистра 1,.а также чтоР 11, а та ке то- В СВЯЗИ с тем, что ВОСПРоизводимый Отсчет

25 определяется только кодом своей абсцисбы новые коды х и дТ + ЬТ успели сы, предоставляется возможность воспроизводить промежуточные значения внутри сфоРмиРоватьсЯ ía входах компаратора, участков аппроксимации различной длисигнал с выхОДа элемента 37 эаДержки тельности как с переменным, так и с постосбРасывает тРиггеР 36 в нУлевое состоя-.30 янным шагом дискретизации по времени, Hèå (фиг 2 ) -далее Устроиство воспроиэ- сократить избыточность вычислений. КровоДит новое значен е функЦии так же, KGK. ме того, предлагаемое устройство обеспеописано выше. При этом вРемЯ задержки чивает выполнение воспроизведения элемента 6 ro Удовлетворяет следУющему значения функции как в автоматическом. неравенству: te > rN > з. 35 режиме, так и в произвольный момент вреНеобходимость введения в устройство мени — по сигналу пользователя, что обеспетриггера 36 и элемента 37 задержки вызва- чивает повышение Удобства эксплуатации на следующим. Когда х превышает сумму устройства и ресширениекласса Решаемых длительностей предыдущих Участков апп- задач..Это позволяет применять предлоРоксимации (OHa хранится в накапливаю- 40 женное устройство, например, для специщем сумматоре 26) и текущего участка ального масштабирования, исключающего (содержимое регистра 11), т.е; когда х пре- диспропорции в устройствах отображения,. высит значение на выходе сУмматоРа 28 . Кроме того, отсутствие необходимости вос(фиг, »). то сначала изменяется содержм-, произведения всех промежуточных значений мое накапливающего сУмматоРа 26 — оно 45 внутри участка аппроксимации повышает увеличивается на величину текущего значе- быстродействие устройства (скорость дания длительности участка аппроксимации, и стижения поставленной цели). Например, лишь пбсле этого чеРез вРемЯ, ОпределЯе- на каком-то из участков аппроксимации моеэлементом23 заДеРжки,пРоисходитза- требуется воспроизвести только Одну пись в регистр 11 нового значения ДТ(+1 50 точку, абсцисса которой близка к абсцисПоэтому в момент времени, когда содержи- се конца этогоучастка аппроксимации. 8 мое накапливающего сумматора уже увели- устройстве-прототипе для этого требуется чилось на величинУ текУЩего ДТ1, а сначала воспроизвести все предыдущие содержимое регистра 11 еще не измени- промежуточные значения этого участка an° лось, значение на выходе сумматора 28 мо- 55 проксимации, прежде чем устройство приступит к воспроизведению требуемого жет составить $ ЛТ!+ЛТ (фиг.км),несли отсчета; g предлагаемом же устройстве

1. воспроизведение требуемого отсчета над и этом ЬТ1+1 > ЬТ1 и х> Р ЬТ1+ЬТ (но чинается без этой задержки-кактолько на соответствующий вход устройства поступит

1709355

10

25

40

50 абсцисса требуемого отсчета и поступление ее будет подтверждено соотвествующим сигналом.

Таким образом, введение новых зле= ментов и связей обеспечивает достижение поставленной цели — расширение класса решаемых задач за счет воспроизведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемых своими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения функций, содержащее блок задания параметров функций, первый и второй регистры ординат, регистр длительности участка аппроксимации, три элемента задержки, первый преобразователь прямого кода в дополнительный, два сумматора, цифровой блок умножения, цифроаналоговый преобразователь, блок памяти значений аргумента, два буферных регистра, элемент

ИЛИ, причем первый, второй и третий выходы блока задания параметров функций подключены к информационным входам соответственно первого и второго регистров. ординат и регистра длительности участка аппроксимации, аналоговый выход устройства — к выходу цифроаналогового и реобразователя, информационные входы цифрового блока умножения — соответственно к выходам блока памяти значений аргумента и первого сумматора; а выход соединен с информационным входом перcoro буферного регистра, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго буферного регистра, а выход второго сумматора является цифровым входом устройства и подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход первого регистра ординат соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя прямого кода в дополнительный, вход которого соединен с выходом второго регистра ординат и с информационным входом второго буферного регистра. вход записи которого объединен с входом записи первого буферного регистра и подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с входом запуска цифрового блока умножения и с выходом первого элемента задержки, вход записи регистра длительности участка аппроксимации объединен с входами записи первого и второго регист. ров ординат и подключен к тактовому входу блока задания параметров функций. о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач эа счет воспроиз.ведения значений функции в отдельных произвольных точках, задаваемых своими абсциссами в произвольные моменты времени, повышение быстродействия и удобства эксплуатации, в него введены суммирующий счетчик, третий сумматор, первый и второй элементы НЕ, накапливающий сумматор, четвертый элемент задержки, четвертый сумматор, второй преобразователь прямого кода вдополнительный,,блок памяти воспро-. изведенных значений, компаратор, Я$-триггер, пятый элемент задержки, вход которого соединен с выходом "Больше" компаратора и с входом установки RS-триггера, вход сброса соединен с выходом пятого элемента задержки, а прямой выход RS-триггера соединен с синхровходом накапливающего сумматора и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с входом первого элемента Н Е, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом

"Пуск" устройства, а выход элемента ИЛИ соединей с входом записи регистра длительности участка аппроксимации, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора и с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу накап-. ливающего сумматора, выход четвертого сумматора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого объединен с первым входом третьего сумматора и является входом абсциссы, выход накапливающего сумматора соединен с входом второго преобразователя прямого кода в дополнительный, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого подключен к второй группе адресных входов блока памяти значений аргумента, первая группа адресных входов которого подключена к выходу регистра длительности участка аппроксимации, вход первого элемента задержки является входом подтверждения подачи абсциссы, выход второго элемента задержки соединен с входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с входом записи блока памяти воспроизведенных значений и является выходом сигнала об око нча ни и восп роиз ведения. значений, вход подтверждения подачи,абсциссы соединен со счетным входом суммирующего счетчика, цифровой выход которого соединен с адресным входом блока памяти воспроизведенных значений, ин18

17 формационный вход которого соединен с мента НЕ, выход которого соединен с входацифровым выходом устройства, вход "Пуск" . ми сброса накапливающего сумматора и устройства соединен с входом второго эле- . суммирующего счетчика. фиг. У

Составитель Т. Трофименко

Редактор М. Циткина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 428 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101