Цифро-аналоговое вычислительное устройство

 

ОЛ ИСАЙ ИЕ ЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства386409 (22) Заявлено 29. ÎI 73 (21)I879967/26-9

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)) 44I658 (51) М К4

Н 03к IS/04 с присоединением заявки

Гасударственный иамитет

Сааета Инннстраа СССР на делам изааретений и атнрытий (32) Приоритет— дпубликоваио 30.08 74Бтоллетеиь ¹ (45),Дата опубликования описания 35-12. 7 . (53) УДК

68I. 325/088. 8/ (72) Авторы изобретения

А.Ф.Кургаев и A.Â.Ïàëàãèí

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР (71) Заявитель

/54/ ЦИФРО-АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться йри построении цифро-аналоговых вычислительных управляющих машин.

Йзвестно цифро-аналоговое вычислительное устройство по авт. св, 386409.

Недостаток известного устройства заключается в том, что при вычислении взаимообратйых функций в блоке пассивной памяти нужно хранить таблицы как для прямых функций Ц = )ь), так и дкн обратных х= f (ф

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены схема сравнения аналоговых сигналов и распределитель, через который выход знакового разряда сумматора подключен к входу счетчика-регистра грубых значений аргумента, выход послед2 !

aего и выход счетчика-регистра приращений подключены к входу сумматора, а один вход схемы сравнения аналоговых сигналоэ через элемент

5 нелинейной аппроксимации подключен к выходу одного цифро-аналогового преобразоэателя, второй вход — к выходу второго цифро-аналогового преобразователя, а ее выход — к

10 входу вентиля, другой вход которого соединен с выходом генератора сигналов, а выход вентиля подключен к входу счетчика-регистра приращений.

На чертеже представлена блок15 схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок I управления, блок 2 пассивной памяти счетчик-регистр 3 грубых значе ний аргумента, счетчик-регистр 4

2о приращений схему 5 совпадений, аниного-циаровой преобразователь 6, блок 7 оперативной памяти, сумматор 8, цифро-аналоговые преобразоэателй 9, коммутатор I0 входных

25 1сигналов, элемент П нелинейной

3 аппроксимации, распределитель I2, схему ЕЗ сразйения аналоговых сигналоз и вентиль I4.

Блок I упразления вырабатывает послепозательность сигналов, управляющих работой всех остальных блоков и узлов устройства. Аналого; зые входные сигналы, поступающие через коммутатор ЕО входных сигналоз на зхо,п аналого-цифрового преобразователя 6, преобразуются з нем з цифровую форму и затем rioдаются на сумматор U. Затем осуществляется обработка йоступизших зхопных сигналоз з соответствии с запанным алгоритмом, и рассчитанные величины управляющих воздействий поступают на зхопы цифро-аналогозых преобразователей Э.

Операции сложения, вычитания и .пр. осуществляются з сумматоре

8. Сложные операции умножения, пеления, зоззепения з дробную степень и пр. могут выполняться посрвпством функциональных преобразований. При вычислении значений прямой g=p/XI и обратной х=у (ф функций используется таблица грубо-квантозанных по аргументу значений одной из этих функций, например прямой g--УФ.

Вычисление функций зипа у=у(х) осуществляется путем цифро-аналогового мопели1оозания з соответствии с формулои:

7(x) =p (ц) p(f1, гпе (1; Ay — фуйкция, пропорциональная приращению аргумента

О ) и приращению функции ,6,Г ) на шаге кзантозафия аргумента (3 Х ).

При этом коп аргумента (X=XL 46ó ), препстазленный грубым значением 3< и приращением fg (соответственно старшие

R- пгразряпы и млапшие m разряпы аргумента), попается на зыхопы счетчиков-регистров соответственно. Код счетчика-регистра 3 пред ставляет собой апрес ячейки блока

2, гпе хранится значение g (ц), которое считывается и попается йа сумматор 8. Затем коп счетчика-регистра 3 увеличивается на "епиницу ллапшего разряпа, и из блоков 8 лассизной памяти на сумматор 8 поступает значение У (Х ) ) .

В сумматоре 8 опрепеляется разность этих величин, т.е. опрепеляется значение 3f (К J-1(Х);

«оторое лопается на зхоп цифро— аналогового преобразователя J, ко5

t0

15 ао

25, зо

5о

58

Уф торый з исхопном состоянии очищу.

При этом начинается аналоговое мо:нелирозание 9 () с у ) (напряжени нелинейного элемента II::аппро-. ксимации, например конпенсатора, пропорционально Р f4; 3g). Опнозременно производится вычитание по "епинице" из содержимого счетчйкарегистра 4 з котором.з исходном состоянии находится gq т.е. преобразование 5 зо временной интервал.

В момент очистки счетчика-регистра 4 приращений, который фиксируется схемой 5 созпапения, аналого-цифровой преобразователь 6 измеряеч значение напряжения элемента II. Значение (Б ;Дй) с выхода преобразователя б попается на зхоп сумматора 8, гпе вычисляется значение (х).

Значения функций Х=.- (у/=

=Х +5 вычисляется с использованием грубо-кзантозанных по аргументу таблиц функций y=@(x)

При этом Х определяется з результате процесса последовательного приближения типа "чтение-сравнение" (чтение значения прямой функции и сравнение его со значением аргумента у обратной функции). Величина

6 . опрепеляется в результате аналогового мопелщюзания уравнения

v(4У)=6 и преобразования з цифровой код временного интервала 4

Устройство работает слепующим образом.

И блока 7 аргумент .7 перепается на один из приемных регистров сумматора 8 (на рисунке не показан). Затем из распределителя Е2 з предварительно очищенный счетчик-регистр 3 заносится "епиница" старшего разряда, и соответственно ей из блока 2 выбирается значение прямой функции, которое вычитается з сумматоре 8 йз аргумента обратной функции (содержимого приемного регистра сумматора).

Если эта разность положительна, то из распределителя Е2 з счетчик-регистр 3 заносится "епиница" следующего разряда. При этом триггер старшего разряпа счетчика-регистра остается в "единичном состоянии. Если же знак разности отрицателен, то из распределителя I2 в счетчик-регистр 3 заносится "епиница" следующего разряпа, а тригге старшего разряда сбрасывается в

"нулевое" состояние.

По замкнутому контуру распре6 держимое счетчиков-регистров 3 и 4 в совокупности составляет значение обратной функции Х= ©) ..Результат из счетчиков-регистров 3 и 4 передается в сумматор 8.

Распределитель I2 и:схема ХЗ сравнения аналоговых сигналов могут быть совмещены с аналогичными умами аналого-цифрового преобраio зователя 6.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

15 «цифро-аналоговое вычислительное устройство по авт.св.3386409, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство ввецены до схема сравнейия аналоговых сигналов и распределитель, через который выход знакового разряда сумматора поцключен к входу счетчикарегистра грубых значений аргумендь та, выход последнего и выход счет чика-регистра приращений подключены к входу сумматора, а один вход схемы сравнения аналоговых сигналов через элемент нелинейной аппроксийации подключен к выходу оцного цифро-аналогового преобразователя, второй вход — к выхоцу второго цйфро-аналогового преобразователя, а ее выход — к вхоцу вентиля, 35 .другой вход которого соецинеи :

З5 выходом генератора сигналов, а выход вентиля подключен к вхойу счет чика-регистра приращений.

44I658 целитель I2 — счетчик-регистр 3блок 2 — сумматор 8 осуществляетса подбор в счетчик-регистр 3 старшей части значения обратной функции

X=3F 1(@

Разность

$y =у-у (х,) передается на цифро-аналоговый преобразователь 9 д . Затем в сумматоре 8 определяется разность ,Д p =g(xi. 1) -Ях ) и передается на цифро-аналоговый преобразователь 9 n, . При этом начинается аналоговое моделирование величины У(,М) (напряжени нелинейного элемента П, например конденсатора, пропорциойально

r t x). ,цновременно от генератора сигналов (на рисунке не показан) через вентиль I4 на счетный вход предварительно очищенного счетчика-регистра 4 приращений поступают сиг:iалы "единица". Вентиль I4 открыт управляющим сигналом с выхоца схемы I3 сравнения все время, пока аналоговый сигнал поступающий на ее вход I5Y(t;sf ), меньше аналогового сигнала поступающе1о на ее вход I6 (Щ" ). При смене знака неравенства между аналс . овыми сигналами на входах I5 и

16 схемы сравнена на противоположный на ее выхоце вырабатывается управлнвщий сигнал, запирающий вентиль I4. При этом в счетчикерегистре 4 содержится 6Х . Со44I658 î »BHTå А,Кузцец<ри

Техпед Корректор и, Д 111ол р 11.

Н.Сенина

М.йчкова

Тираж 31

Подписное

Ц11ИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

11редпрнятие «Патент». Москва, Г-59, Бережковская наб.. 24 амологобые быходнь!е сигмы

Заказ т / - Дзд..вй $P

ОиОл02ОВИГМЯНЬР сУ2ЮОлы