Цифровой функциональный преобразователь



Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
Цифровой функциональный преобразователь
H03M1/00 - Кодирование, декодирование или преобразование кода вообще (с использованием гидравлических или пневматических средств F15C 4/00; оптические аналого-цифровые преобразователи G02F 7/00; кодирование, декодирование или преобразование кода, специально предназначенное для особых случаев применения, см. в соответствующих подклассах, например G01D,G01R,G06F,G06T, G09G,G10L,G11B,G11C;H04B, H04L,H04M, H04N; шифрование или дешифрование для тайнописи или других целей, связанных с секретной перепиской, G09C)

Владельцы патента RU 2642381:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может найти применение для аппаратной реализации вычисления функций. Технический результат заключается в расширении арсенала средств для вычисления функциональных зависимостей. Цифровой функциональный преобразователь содержит четыре сумматора, два сдвигающих регистра, блок анализа, блок хранения констант, блок управления, четыре входа и четыре выхода, причем сдвигающие регистры связаны с сумматорами-вычитателями, выходы которых связаны с блоком анализа, а его выходы - с блоком управления и всеми сумматорами-вычитателями. 1 ил.

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может найти применение для аппаратной реализации вычисления функций.

Известен цифровой функциональный преобразователь [А.с. 744595 СССР, 1978], содержащий блок анализа, первый и второй сумматоры-вычитатели, первый и второй регистры и блок управления, причем выход первого регистра соединен с первым входом первого сумматора-вычитателя, выходы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго регистров и тактовыми входами первого и второго сумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с входами блока анализа, первый выход которого подключен ко входу блока управления, а второй выход соединен с управляющими входами первого и второго сумматоров-вычитателей, выход второго регистра соединен с первым входом второго сумматора-вычитателя, вторые входы первого и второго сумматоров-вычитателей соединены с информационными входами соответственно второго и первого и являются входами преобразователя.

Преобразователь предназначен для вычисления функции частного суммы квадратов на сумму двух аргументов.

Недостатком известного преобразователя является то, что он не предназначен для вычисления других функций.

Наиболее близким к заявляемому является цифровой функциональный преобразователь [А.с. 922760 СССР, 1982], включающий блок анализа, первый и второй сумматоры-вычитатели, первый и второй сдвигающие регистры, блок управления и их связи, дополнительно содержащий третий и четвертый сумматоры-вычитатели и блок хранения констант, причем вход блока хранения констант соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с тактовыми входами третьего и четвертого сумматоров-вычитателей, первые входы которых соединены с выходом блока хранения констант, установочный вход которого соединен с входом установки в единицу преобразователя, выход блока анализа соединен с управляющими входами сумматоров-вычитателей, вторые входы которых соединены с входом установки в ноль преобразователя.

Его недостатками являются также низкие функциональные возможности вычисления других функций.

Задача изобретения - совершенствование цифрового функционального преобразователя.

Технический результат - дополнительное расширение возможных для реализации функциональных зависимостей, в частности, за счет функций от четырех аргументов вида и где X, Y, W, S - аргументы функций.

Технический результат достигается за счет того, что каждый информационный вход цифрового функционального преобразователя расщеплен на два независимых друг от друга информационных входа, два из которых связаны со входами первого и второго сумматоров-вычитателей, а два остальных - со входами первого и второго сдвигающих регистров.

На фиг. приведена блок-схема преобразователя. Преобразователь содержит сумматоры-вычитатели 1-4, сдвигающие регистры 5-6, блок 7 хранения констант, блок 8 анализа и блок 9 управления.

Информационными входами являются четыре входа: X, Y - входы второго и первого сумматоров-вычитателей 2, 1 соответственно и W, S - входы первого и второго сдвигающих регистров 5, 6 соответственно.

Имеются технологические входы: установочный вход блока 7 хранения констант (для записи "1"), стартовый вход (для импульса начала вычисления) и вход "уст. 0" для предварительного сброса в "0" третьего и четвертого сумматоров-вычитателей 3, 4.

Сумматоры-вычитатели 1-4 могут быть выполнены на одноразрядных сумматорах-вычитателях и накопительном сдвиговом регистре. Первый вход одноразрядного сумматора является первым входом сумматора-вычитателя, второй вход которого является информационным входом регистра, выход которого является выходом сумматора-вычитателя. Выход младшего разряда регистра соединен с другим входом одноразрядного сумматора-вычитателя, выход которого соединен с входом старшего разряда регистра. Тактовый вход соединен с входом сдвига регистра. Управляющий вход соединен с входом одноразрядного сумматора-вычитателя, сигнал на котором управляет режимом сложения-вычитания по первому входу. Сумматор-вычитатель может быть реализован также на параллельной комбинационной схеме.

Входами блока 8 анализа являются выходы первого 1 и второго 2 сумматоров-вычитателей, а его выходы соединены с вторым входом блока 9 управления и управляющими входами всех четырех сумматоров-вычитателей 1-4 (режим сложения-вычитания).

Блок 7 хранения констант вида 2-(j+1) может быть реализован на сдвиговом рециркуляционном регистре, старший разряд которого соединен со схемой установки единицы, а на вход сдвига регистра подаются сдвигающие тактовые импульсы (второй выход блока управления 9). Блок 7 хранения констант может быть реализован в виде одностороннего запоминающего устройства.

Работа данного цифрового функционального преобразователя основана на одновременном решении системы рекуррентных разностных уравнений в итерационном процессе

где j=0,1,2, …, (n - 1); n - разрядность аргументов.

Сходимость этого итерационного процесса (1) - (5) обеспечена при (w + s) ≥ (x - y).

Все уравнения решаются одновременно (Xn в сумматоре-вычитателе 2, Yn в сумматоре-вычитателе 1, Zn в сумматоре-вычитателе 3, оператор qj определяется в блоке 8 анализа, величина х ⋅ 2-(j+1) получается в сдвигающем регистре 5, величина y ⋅ 2-(j+1) получается в сдвигающем регистре 6, величина 2-(j+1) формируется в блоке 7 хранения констант), причем каждое из уравнений может вычисляться либо последовательно, либо параллельно.

Вычисления в предлагаемом преобразователе осуществляются следующим образом.

Перед началом работы в сумматоры-вычитатели 1, 2 устанавливаются первый и второй аргументы Y и X соответственно, а в сдвигающие регистры 5, 6 - третий и четвертый аргументы W w S соответственно.

При последовательном принципе вычисления в блок 7 хранения констант заносится единица (старший разряд регистра блока 7 хранения констант). На вторые входы сумматоров-вычитателей 3-4 подается сигнал установки нулевого значения. Затем на блок 9 управления подается стартовый импульс. С первого выхода блока 9 управления на сдвигающие регистры 5-6 и блок 7 хранения констант подается тактовый импульс, который сдвигает значения регистров на один двоичный разряд вправо от двоичной запятой. Затем тактовые импульсы с второго выхода блока 9 управления продвигают содержимое сдвигающих регистров 5-6 и регистры блока 7 хранения констант на входы соответствующих сумматоров-вычитателей 1-4. В последних производится сложение или вычитание поступающих операндов с предыдущими значениями.

Режим сложения-вычитания на следующей итерации определяется по разности Xj - Yj в блоке 8 анализа. В случае положительной разности (Xj - Yj ≥ 0) с второго выхода блока анализа выдается сигнал qj (в виде уровня напряжения), который определяет сложение в сумматорах-вычитателях 1 и 3 и вычитание в сумматорах-вычитателях 2 и 4. При отрицательной разности (Xj - Yj) в сумматорах-вычитателях 2 и 4 выполняется сложение, а в сумматорах-вычитателях 1 и 3 выполняется вычитание. Изменение сигнала qj производится после выполнения каждой итерации в момент появления тактового импульса на первом выходе блока 9 управления.

После выполнения n итераций вычисления заканчиваются и блок управления 9 перестает выдавать тактовые импульсы. В сумматорах-вычитателях 1-2 содержится значение функции в сумматоре-вычитателе 3 содержится значение функции а в сумматоре-вычитателе 4 содержится значение функции

По сравнению с известным предлагаемый преобразователь обладает расширенными функциональными возможностями, поскольку обеспечивает дополнительно вычисление функции , а также вычисление функций и причем время вычисления остается прежним. Расширение функциональных возможностей достигается путем минимальных затрат (добавления только двух сумматоров-вычитателей).

Предлагаемый преобразователь предназначен для аппаратной реализации вычисления указанных функций, которая находит широкое применение в измерительной технике (для подсчета коэффициента модуляции, определения относительных погрешностей), в радиолокационной технике (например, при нормировании сигналов условных ошибок, при автосопровождении и т.д.), в специализированных вычислителях для научных расчетов и управления технологическими процессами и физическими объектами.

Цифровой функциональный преобразователь, содержащий блок анализа, первый, второй, третий, четвертый сумматоры-вычитатели, первый, второй сдвигающие регистры, блок управления, блок хранения констант, причем выходы первого и второго сдвигающих регистров соединены с первыми входами одноименных сумматоров-вычитателей, выходы блока управления соединены с управляющими входами обоих сдвигающих регистров, блока хранения констант и тактовыми входами всех сумматоров-вычитателей, выход блока хранения констант связан с первыми входами третьего и четвертого сумматоров-вычитателей, выходы первого и второго сумматоров-вычитателей связаны со входами блока анализа, выходы которого соединены с блоком управления и управляющими входами всех четырех сумматоров-вычитателей, выходы которых являются выходами цифрового функционального преобразователя, отличающийся тем, что каждый информационный вход цифрового функционального преобразователя расщеплен на два независимых друг от друга информационных входа, причем два из которых связаны с входами первого и второго сумматоров-вычитателей, а два остальных - со входами первого и второго сдвигающих регистров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной электронной технике и может использоваться для преобразования нескольких аналоговых сигналов в цифровые. Предложенный двухканальный аналого-цифровой преобразователь содержит ключ, одноканальный аналого-цифровой преобразователь, мультиплексор с двумя регистрами на своих выходах, а также формирователь импульсов коммутации, выход которого соединен с управляющим входом ключа и мультиплексора, при этом входами этого двухканального аналого-цифрового преобразователя являются входы каналов ключа, его выходами являются выходы регистров, выход одноканального аналого-цифрового преобразователя соединен с входом мультиплексора.

Изобретение относится к средствам обработки информации и может быть использовано при создании высокоскоростных функциональных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей и преобразователей частоты.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов в цифровой код и регистрации полученного кода в памяти.

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в телеметрических системах с времяимпульсной модуляцией (ВИМ).

Изобретение относится к области радиотехники, электросвязи, информационно-измерительной техники и может применяться для нелинейного цифроаналогового преобразования сигналов разной точности и сложности.

Группа изобретений относится к измерительной технике. Технический результат - обеспечение заданной точности аналого-цифрового преобразования за счет обеспечения контролируемого уменьшения или исключения погрешности дискретного представления сигнала путем управления частотой дискретизации.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Техническим результатом является повышение точности преобразования угла в код без использования внешнего эталона.

Изобретение относится к области цифроаналогового преобразования и может быть использовано в устройствах преобразования цифрового кода в аналоговое напряжение. Техническим результатом является повышение точности цифроаналогового преобразования, уменьшение количества слагаемых опорных напряжений, уменьшение диапазона значений опорных напряжений.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к следящим АЦП многоразрядных приращений, и может быть использовано для непрерывного преобразования напряжения в цифровой код для преобразователей сигналов сельсин-код, резольвер-код и магниточувствительных датчиков угла поворота и положения на основе магниторезистивных сенсоров и датчиков Холла.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для преобразования аналоговых электрических сигналов эквивалентно позиционному или модулярному представлению.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в цифровых синтезаторах частот широкополосных систем связи.

Изобретение относится к генераторам случайных чисел (ГСЧ) и может быть использовано для генерации случайных цифровых последовательностей в различной радиоизмерительной аппаратуре и системах тестирования каналов обмена информацией, датчиков случайных чисел, средств криптографической защиты информации.

Изобретение относится к логическим преобразователям. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для реализации простых симметричных булевых функций.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Технический результат заключается в упрощении устройства за счет уменьшения числа типов используемых элементов и цены по Квайну.

Изобретение относится к области распознавания жестов. Техническим результатом является расширения арсенала средств распознавания жестов для управления электронным устройством.

Группа изобретений относится к области вычислительной техники и может быть использована в процессорных устройствах ЭВМ и устройствах цифровой автоматики. Техническим результатом является повышение быстродействия выполнения операции сложения и расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения операций логического сложения и логического умножения при минимальных затратах оборудования.

Изобретение относится к области использования верифицированных пользователем данных. Технический результат – повышение точности извлечения информации из текстов на естественном языке и обеспечение пользователю возможности верифицировать достоверность извлекаемых данных.

Центр управления робототехническими объектами характеризуется тем, что содержит вычислительный комплекс, систему хранения данных аудита деятельности организационной системы, интерфейс оборудования, комплексы кодирования и декодирования информации и средства связи с робототехническими объектами.

Изобретение относится к системе автоматизированной подготовки статистической отчетности. Техническим результатом является оптимизация процессов сбора, анализа, агрегирования статистической информации, подготовки и согласования регламентированных отчетов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах цифровой обработки сигналов и в криптографических приложениях.

Изобретение относится к устройствам цифровой вычислительной техники, в частности к недвоичной схемотехнике, и предназначено для создания троичного множительного устройства. Технический результат заключается в расширении арсенала средств. Устройство содержит типовые узлы: троичные регистры сдвига, троичные сумматоры, троичные D-триггеры и троичные поразрядные умножители. 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может найти применение для аппаратной реализации вычисления функций. Технический результат заключается в расширении арсенала средств для вычисления функциональных зависимостей. Цифровой функциональный преобразователь содержит четыре сумматора, два сдвигающих регистра, блок анализа, блок хранения констант, блок управления, четыре входа и четыре выхода, причем сдвигающие регистры связаны с сумматорами-вычитателями, выходы которых связаны с блоком анализа, а его выходы - с блоком управления и всеми сумматорами-вычитателями. 1 ил.

Наверх