Функциональный преобразователь

 

Союз Советсккк

Социал истическмк

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 06 F 1/02 с присоединением заявки,%

Государственный комитет (23) Приоритет ло делам изооретений и открытий

Опубликовано 25.06. 80. Бюллетень,% 23 (53) УДК 681 827 (088, 8) Дата опубликования описания 28.06.80 (72) Авторы изобретения

E. Н. Браго, A. В. Карев и И. Б. Шургая

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И, М. Губкина (7l) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЪН61Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам функционального преобразователя число-импульсных сигналов.

Известны функциональные преобразователи, содержащие двоичные перемножите5 ли, программные устройства, выходные счетчики 311 .

Однако при высокой точности воспроизведения функций конструкция этих прето образователей сложна.

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий первый элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, счетчик, информа15 ционный вход которого соединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу счетчика и к инверсным входам первого и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а первые прямые входы первого и второго элементов И подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управления. Устройство содержит, кроме того, генератор пачек импульсов f;23.

Недостатком его является большая погрешность, возникающая на участках аппроксимации с дробными коэффициентами наклона, обусловленная неравномерностью следования выходных импульсов по отношению х входным.

Бель изобретения - повышение точности преобразования.

Бель достигается тем, что функциональный преобразователь содержит элемент задержки и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И и с четвертым выходом блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен че» рез элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетным входом счетчика и со вторыми прямыми входами пер-. вого и второго элементов И, причем уста3 7, ;7 С ново fllblA Bx0lj счетчика подключен к вы ходу счетчика.

Па фи7-. 1 представлен функциональный преобразователь„ на фиг. 2 — возможное исполнение блока управления; на фиг„ 3

5 даны диаграммы распределения импульсов.

Преоб7>азователь содержит счетчики

1-3, блок 4 управления„элементы 5 и

6 И„элементы 7 и 8 ИЛИ, элемент 9 задеОжки, реверсивный счетчик 10, де-= 1o шифратор 11 и 12, шифратор 13.

Ф нкциональный преобразователь ра ботает следующим образом.

Ца вход устройства подается последовательность импульсов, количество кото- 15 рых соответствует абсцнссе моделируемой функции. Это количество импульсов на каждом участке аппроксимации преобразуется с заданным коэффициентом передачи, pQBHblM коэффициенту наклона аппроксимируемой прямой на этом участке и, далее алгебраи;ески суммируется реверсивним счетчиком, в котором формируется код, >нсленно равный ординате моделируемой функции.

Если на =-ом участке коэффициент наклона аппроксимирующей прямОй полО

>кительный и меньше единицы, TD сигналом логического нуля с третьего выхода блока 4 управления блокируется элемент

6 И, а сигналом логической единицы с четвертого выхода блока 4 управления блокируется элемент 7 ИЛИ. йалее процесс формирования аппроксимации прямой протекает так,. После каждого цикла

35 счета импульс переполнения с выхода счетчика 1 поступает на установочный вход этого счетчика и записывает в него по информационному входу двоичный код М, присутствующий на первом выхо- о де блока -1 управления, Одновременно импульс переполнения блокирует элемент

И и запрещает прохождение на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, совпадающегo с ннм импульса входпой после- 45 довательности /7> . После поступления на вход преобразователя очередных Ю4=2 - Vo импульсов, процесс повторяется. Таким

Образом, изменяя в соответствующем месте входной последовательности импуль-5О

Ф сов@>; код Я можно на -ом участке аппроксимации преобразовать входной числоймпульсный код Я(B выхОдной Ар так, чтобы на выбранном участке аппроксимации получить., результирующий коэффициент наклона, равный ) =1

t71j tlj 11jfk > Р

При этом существенно, что "вычеркивание" импульсов из входной последовательности осуществляется по программе, которая может быть заранее рассчитана из условий минимума погрешности кусочно=ступенчатой аппроксимации. В качестве примера (фиг. 3) показан процесс формирования аппроксимирующей прямой с коэффициентом наклона, равным

-1.1/16 и k 1/3.

Если на 7 -ом участке коэффициент наклона аппроксимирутощей прямой положительный и больше единицы, то на третьем и четвертом выходах блока 4 управления формируются сигналы логического нуля, которые открывают элемент 7 ИЛИ и блокируют элементы 6 И. Тогда каждый импульс переполнения счетчика l через элементы 5 И, 7 ИЛИ, 8 ИЛИ и элемент О И задержки снова поступает на счетный вход счетчика 1. Устойчивое состояние схемы нарушается и на выходе элемента И 5 генерируется пачка импульсов, Такой режим схемы сохраняется до тех пор, пока на выходе счетчика 1 не появится сигнал переполнения, который блокирует элемент 5 И и тем самым

"срывает" генерацию. Тогда результирующий коэффициент передачи, соответствующий наклону аппроксимирующей прямой

Ф на 7 -ом участке, равен: 3 7 о

Таким образом, изменяя число kc, можно получить набор аппроксимирующих прямых, коэффициенты наклона которых изменяются в пределах 1< 4 < Я < с дискретностью, равной 6 k = 1 . Погрешность кусочно-ступенчатой аппроксимации в этом случае отсутствует. На фиг. 3 в качестве примера показан процесс моделирования аппросимирующей прямой с коэффициентом наклона, равным k — 4.

Полученная таким образом последовательность импульсов /ф поступает на в вход реверсивного счетчика 1 О, который суммирует приращения ординат функции.

Учет знака приращения осуществляется блоком 4 управления, который коммутирует элементы Ц И и 6 так, что на участках аппроксимации с положительной . первой производной реверсивной счетчик работает в режиме суммирования, а на участках с отрицательной первой производной - в режиме вычитания.

Работе блока управления осуществляетсч следующим образом.

5 7429

Е3 точке, фиксируемой счетчиком 2 и соответствующей моменту смены кода

Фю на первом выходе блока 4 управления, на выходе дешифратора 1 1 формируется импульс, который изменяет состояние . 5 счетчик 3 и устанавливает на выходе дешифратора 1 2 адрес той числовой линейки шифратора 1 3, в которой записаны

1 параметры -го участка аппроксимации и коды управляющих сигналов элементов и 6 И 7 ИЛИ Такое состояние схе» мы сохраняется до тех пор, пока на вход ° блока 4 управления не поступит импульс переполнения, соответствующий очередному моменту смены кода / .

Таким образом, преобразователь позволяет получить равномерное распределение выходных импульсов по отношению к входным на участках аппроксимации с дробными коэффициентами наклона и, следова- 2О тельно, повысить точность воспроизведения функций. формула изобретения 25 функциональный преобразователь, содержащий первый элемент ИЛИ первый и второй элементы И, счетчик, информационный вход которого соединен с пер- 30 вым выходом блока управления, вход ко11 6 торого подключен к выходу счетчика и к инверсным входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а первые прямые входы первого и второго элементов И подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит элемент задержки и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов

И и с четвертым выходом блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен через элемент задержки с первым вховходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен со счетным входом счетчика и со втррыми прямыми входами первого и второго элементов И, причем установочный вход счетчика подключен к выходу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И. 547788, кл. G- 06 G. 7/26, 02.06.77ю

2. Авторское свидетельство СССР

М 302721, кл. С- 06 G- 7/26, 20.10.69 (прототип) .

742911

ФИРаЗе зо

ФМГвЭо

Подписи

ЦНИИПИ Заказ 3618/14 Тираж 751 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная", 4