Дифференцирующее устройство

 

Союз Советскмк

Соцмалмстмческик

Республик

<,657437 с !

1 !

1 (51} М. Кл (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.03.77 {2l) 2458862/18 24 с присоединением заявки №

{23) Приоритет

Опубликовано 15. 04.79Бюллетень М 14

Дата опубликования описания18.04.79

9 06 Р 15/20

Гввудврвтвенны9 немнтет

СССР вв делам нэвбрвтеннй н вткрмтнй (53) УДК 681.325 (088. 8) (72) Автори изобретения

В. К. Ковнацкий и B. 5. Жнлеев (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам дифференцирования сигналов, представленных цифровым кодом.

Известны дифференцируюшие устройства, содержашие сумматоры, блоки памяти, реверсивные счетчики и блоки управления.

Недостатком устройств является пониженная точность вычислений (11.

Известно также дифференцируюшее уст- О ройство, содержашее блок формирования прирашений, блок умножения, сумматоры, регистр производной, схему сравнения и элемент И. Недостатком устройства является сложность конструктивной реализации при высоких требованиях к точности вычислений 21.

Прототипом изобретения является дифференпируюшее устройство, содержвшее группу основных сумматоров и регистры сдвига, управляюшие Bxol1b1 которых соединены с соответствуюшими выходами блока управления, причем сигнальный вход первого регистра сдвига подключен к входной шине устройства (3f.

Класс функций, дифференцируемых данным устройством, ограничен функция%и, представляемыми полиномвми с заданнымии значениями коэффициентов. Указанное обстоятельство является недостатком прототипа.

Целью изобретения является расширение класса дифференцируемых функций.

С этой целью в устройство дополнительно введены сумматор-формирователь, выходной сумматор и tl групп сумматоров, содержаших в s -й группе (2 +1) сумп-i мвторов, причем выход каждого -го (1,(< 2 +1) регистра сдвига, подключени ного сигнальным входом квыхоцу (f -1)-1.о < регистра сдвига, соединен с сигнальным входом (p +1)-го регистра сдвига и сигнальными входами (j -1)-ro u

-го сумматоров основной группы сои

Э держашей 2 1сумматоров, а выходы первого и (2 +1)-го регистров сдвига соединены с сигнальными входами соответ2 т 4) 8)1 у (J Й я-)) з 657437 4 ственно nepaoro и 2 -ro сумматоров ос- с. > j 5Т 1 Зт

И

1 нонной группъ, причем вмкод каждого пер кк 22 )((4 (2)1 ((у) у(д )))) вого сумматора в дополнительных груп1 (гт пек сумметоров подключен к соответствую ВК S +< T(b() )- f()j-(f(t)-f /+ ))) щему сигнальному входу сумматора-фор» 6 мирователя, соединенного выходом с пер- Устройство работает следующим обравым сигнальным входом, выходного сум- зом. матора, а сигнальные входы каждого пер- Ио входной шине 1 коды, соответвого сумматора в каждой из дополнитель- ствуюшие отсчетам функции f (), постуных групп сумматоров подключены к сиг- 1О лают с периодом Т/Э, начиная с моменнальным входам второго сумматора этой та времени t =О, на первый регивтр 2 же группы, причем сигнальные входы каж- сдвига. В нем сдвигается число на дого ).-го, начиная с =2, сумматоров разрядов вправо, что соответствует делепервой дополнительной группы соединены нию на Т, которое .набирается равным 2 . с выходами (J. -1)-го . и ) -го.суммато- >>,В момент времени =Т/д значение функции ров основной группы, а сигнальные входы f(o) переносится по команде из блока 7 каждого -ro сумматора, начиная с управления из первого регистра 2 во вто =2, в каждой из остальных дополнитель- .рой, а в первый регистр записывается ных групп соединены с выходами j -го число, соответствующее значению функции и (j +1)-ro сумматоров предшествующей 2п (т) и снова сдвигается на (разрядов дополнительной группы, а выход второго вправо. В последующий момент времени

S сумматоРа последней дополнительной груп- ю.Х число из второго регистра перено4 пы подключен к второму сигнальному вхо- сится в третий, из первого - во второй, ду выходного сУмматора, причем сдвигак а в первый регистр сдвига 2 )аписываетшие входы пеРвого РегистРа сдвига и пеР- N ся новое значение функции Ц4}. Таким вых сумматоров дополнительных групп, образом, в последовательно соединенных кРоме последней гРУппы, соединены с соот- регистрах 2 сдвига фиксируются деленветствУющими выходами блока УпРавлениЯ. ные на Т значения функции с шагом

Такое соединение узлов устройства С регистров 2 сдвига числа подаются позволЯе1 диффеРенйиРовать фУнкции вРе- 0 попарно на сумматоры 3, работающие на мени путем вычисления производной от вычитание, на выходе которых формируютНх РазложениЯ s РЯд ХааРа. ся приведенные разности первого порядка

Существо .изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема 8 = S т) f(o)7; $ S — (f(}- fg 11.

1г т 1 5Т T

В Э1- ) В

5 ЭЭ Т 3 Z устройства для случая восьми коэффициентов Хаара (И =3).

Йифференцируюшее устройство содержит входную шину 1, регистры 2 сдвига, основную группу 3 сумматоров, работающих в режиме вычитания, дополнительные груп- 9 э Q т(g ) 4 Ф 7 ъд Т 8 4. пы 4 сумматоров, сумматор-формирователь 5, выходной сумматор 6 и блок 7 ((2) (В = =-Ф)- (В} управления. Каждая из дополнительных э2т 2 Г 8 34 т групп 4 содержит первый сумматор 8, Полученные значения попарно подаются работающий на вычитание, и остальные 4 на сумматоры 9, работающие на суммисумматоры 9, работающие на сложение. рование и сумматор 8, работающий на

Йля Yl =3 значение производной функ- вычитание, первой дополнительной группы ции в момент времени Т в виде разложе- 4 сумматоров, на выходе которых полуния Хаара может быть представлено в чаем виде gaa3; S aS S ++S;Ü $; (3) где 5 - соответствующие значения раз- 7 8 54 34

-ностей, определяемые на интервале орто- Далее значения (3) подаются попарно гональности Т по выражениям: ;Я на сумматоры 8 и 9 второй дополнитель1г ной группы 4 сумматоров, на выходе кот торых образуются

-s. А(у- -Ф)1-(Иу)- уж; .1 2 Ъ Ф 5 Ь 7 Я и Йт

657437 S+S -3 -S =S -S+ (6)

5 6 > 8 2Å 22

Числа (5) попарно подаются на сумматор, рвботаюший на суммирование 9, и сумматор, работаюший на вычитание 8, третьей дополнительной группы сумматоров 4, на выходе которых образуется

По команде из блока 7 управления в регистрах сумматоров 8, работаюших на вычитание первой н второй группы сумматоров 4 осушествляется сдвиг кодов (6) и (7) на 1 и 2 разряда влево, что соответствует умножению их на 2 и 4, согласно выражению (1). Затем с выходов сумматоров 8 всех дополнительныхгрупп. сумматоров 4 коды (4), (6); (8) подаются нв сумматор-формирователь 5.

На выходном сумматоре 6 осушествляется вычитание нз числа (7), полученного на сумматоре 5,т.е. значение производной функции в момент времени Т.

После вычисления производной функции в момент времени 4 =T значения чисел в регистрах сдвиге 2 не сбрасываются, а продолжается процесс перезаписи чисел из предыдушего регистра в последуюший, начиная с последнего, а в первый регистр сдвига записывается число, соответствую шее значению функции 1(Т вЂ” ) . Снова т т определяется значение производной f (Т+ф по выражению (1) и т.д. для последуюших шагов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и .я 40

Инфференцируюшее устройство, содержашее группу основных сумматоров и регистры сдвига, управляюшие входы которых соединены с соответствуюшими выходами блока управления, причем сигнальный вход первого регистра сдвига подключен к входной шине устройства, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения класса дифференцируемых функций, в него дополнительно введены сумматорформирователь, выходной сумматор и групп сумматоров, содержвших в i -ой группе (/ +1} сумматоров, причем выход кажного -го (1(<2 +1) регистра сдвига, подключенного сигнальным входом к выходу (-j -1)-го регистра сдвига, соединенс сигнальнымвходом (j +1)-го регистра сдвига н сигнальными входамн (-l)-го и j--го сумматоров основП ной группы, содержашей 2 сумматоров, а выходы первого (2 +1)-ro регистров

И сдвига соединены с сигнальными входаЙ ми соответственно первого и 2 -го сумматоров основной группы, причем выход каждого первого сумматора в дополнительных группах сумматоров подключен к соответствуюшему сигнальному входу сумматора-формирователя, с се дине нного выходом с первым сигнальным входом выходного сумматора, а сигнальные,входы каждого первого сумматора в каждой из дополнительных групп сумматоров подключены к сигнальным входам второго сумматора той же группы, причем сигнальные входы каждого j. -ro, начиная с сумматоров первой дополнительной группы соединены с выходами ($1)-го и j-го сумматоров основной rp сигнальные входы каждлго J -ãî сумматора, начиная с =2, в каждой из остальных дополнительных, групп соединены с выходами р-го и (+1)-го сумма ,.торов предшествуюшей дополнительной группы, а выход второго сумматора последней дополнительной группы подключен к второму сигнальному входу выходного сумматора, причем сдвнгаюшие входы пер вого регистра сдвига и первых сумматоров дополнительных групп, кроме последней группы, соединены с соответствующими выходами блока управления.

При составлении формулы изобретения экспертизой исключен входной аналогопифровой преобразователь, являюшийся несушественным признаком устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Левидов В. А. и др. Измерение скоростей, М., Изд-во стандартов, 1972, с. 5 1-53.

2. Авторское свидетельство СССР

N 543000, кл. G 06 3 1/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 517894, кл. G 06 F 15/34, 1974.

657437

Составитель С. Казияов

Редактор В.,Чирков Texpeg H. Ba6ypza Корректор А. Кравченко

Заказ 1797/48 Тираж 779 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., и. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4