Цифровой интегратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Сеез Севетскнк

Сецналнстнческнх

Реслублнк (щ822222,®% (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090779 (21) 2793168/18-24 с присоединением заявки Мо (51)M. Кл.з

0 06 7 1/02

Государственный комнтет,С С С P яо яелам нзобретеннй и открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 150181. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 150181 (53) УДК бЗ1.З2З (088.8) (72) Авторы изобретения

И. К. Абаджи, В.Н. Пугачев и В.И. Кудрявцев (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОИ ИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-1 зовано при построении однородных цифровых интегрирующих структур вычислительных устройств.

Известны цифровые интеграторы, работающие с тернарными приращениями и реализующие различные формулы численного интегрировани.ч.

Известен цифровой интегратор, содержащий регистр и сумматор подынтегральной функции, регистр и сумматор приращений интеграла, устройство умножения и переключатель. Данный интегратор будет выполнять функцию масштабного интегратора, если в его регистр подынтегральной функции поместить код масштабного коэффициента, а масштабируемую величину по цепи независимой переменной подавать на вход устройства умножения (11.

Недостатком этого интегратора является наличие ошибки масштабирования, накапливающейся во времени и возникающей при перемене знака масштабируемой величины на входе устройства умножения.

Наиболее близким по технической сущности является цифровой интегратор, содержащий счетчик и вход приращений подынтегральной функции, регистр и сумматор подынтегральной функции, регистр, сумматор, выход

5 приращений интеграла и вход независимой переменной. Данный интегратор может быть также использован как масштабный интегратор, который будет обладать той же ошибкой масштабиро10 вания 1 2

Недостатком данного интегратора является наличие ошибки масштабирования, обусловленной переменной знака приращений на входе масштабного интегратора, так как в этом случае масштабный интегратор работает попеРеменно то с прямым кодом масштабного коэффициента при масштабировании положительных приращений, то с дополнительным — при масштабировании отрицательных приращений.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой интегратор, со25 .держащий счетчик, входы которого являются входами приращений подынтегральной функции интегратора, регистр подыитегральной функции и сумматор подынтегральной функции, регистр положительных приращений интеграла, 822222 первый выход которого является выходом положительных приращений интеграла интегратора, сумматор приращений интеграла, первый вход которого является эх дом положительной независимой переменной интегратора, выход счетчика подключен к информационному .входу сумматора подынтегральной функции, выход которого соединен со входом регистра подынтегральной функции, первый выход которого подключен к первому входу сумматора подынтегральной функции, второй выход подключен к информационному входу сумматора положительных приращений интеграла, выход которого подключен к первому входу регистра положительных приращений интеграла, второй вход которого подключен ко второму входу сумматора положительных приращений интеграла, введены регистр отрицательных приращений интеграла и 20 сумматор отрицательных прираще ий интеграла, причем первый вход сумматора отрицательных приращений интеграла подключен к второму выходу регистра подынтегральной функции, вход 75 отрицательной независимой переменной интегратора подключен к входу сброса регистра положительных приращений интеграла и к второму входу сумматора отрицательных приращений 30 интеграла, выход которого соединен с первым входом регистра отрицательных приращений интеграла, вход сброса которого соединен с входом положительной независимой переменной интегратора, первый выход регистра отрицательных приращений интеграла подключен к выходу отрицательных приращений интеграла интегратора, второй выход — к третьему входу сумматора отрицательных приращений 40 интеграла.

На чертеже представлена блок-схема цифрового интегратора.

Интегратор содержит счетчик 1, входы 2, 3 и 4 приращений подынтегральной функции, регистр 5 и сумматор 6 подынтегральной Функции, регистр 7, сумматор 8 и выход 9 положительных приращений интеграла, вход

10 положительной независим и переменной, регистр 11, сумматор 12 и выход 13 отрицательных приращений интеграла, вход 14 отрицательной независимой переменной.

Цифровой интегратор работает следующим образом.

Через входы 2,3 и 4, счетчик 1 и сумматор 6 в регистр 5 записывается код требуемого масштабного коэффициента, который там и хранится в течение всего процесса масштабирования. ф0

Через вход 10 на положительный вход приращений сумматора 8 и на вход сброса регистра 11 поступают положительные приращения. При этом по каждому пришедшему положительному приращению сумматор 8 будет суммировать содержимое регистра 7 с кодом масштабного коэффициента, который поступает на информационный вход этого сумматора из регистра 5, и эти же приращения являются сигналами сброса для регистра 11. При переполнении регистра 7, с него на выход 9 проследует одно положительное приращение, вес которого будет в раэ больше веса приращений, прйшедших на вхо д 10, т.е. зто и будет отмасштабированное на определенный масштабный коэффициент положительное приращение. При перемене знака приращений интеграла, последние поступают через вход 14 на положительный вход приращений сумматора 12 и вход сброса регистра 7. По каждому пришедшему отрицательному приращению через вход

14 на вход сброса регистра 7 поступает сигнал сброса, а сумматор 12 суммирует содержимое регистра 11 с кодом масштабного коэффициента, поступающим на информационный вход этого сумматора из регистра Ь. При переполнении регистра ll, с него на выход 13 проследует одно отрицательное приращение, вес которого в Д раз больше веса приращений, пришедшйх на вход 14, т.е. это и есть отмасштабированное на определенный масштабный коэффициент отрицательное приращение.

Таким образом, масштабный интегратор работает только с прямым кодом масштабного коэффициента, и, следовательно, ошибка масштабирования, накапливающаяся во времени и связанная с переменой знака приращений, отсутствует.

Предлагаемый цифровой интегратор,. выполняющий функции масштабного интегратора, при незначительных аппаратурных затратах (увеличение схемы цифрового интегратора на 2 элемента), позволяет увеличить точность вычислительных устройств. Так, при решении навигационных задач использование предлагаемого цифрового интегратора позволяет значительно точнее проводить прокладку курса судна и определение его местоположения, что в конечном итоге приводит к значительному выигРышу времени плавания, а следовательно, к экономии жизненных и энергетических ресурсов судна.

Формула изобретения

ЦиФровой интегратор, содержащий счетчик, входы которого являются входами приращений подынтегральной функции интегратора, регистр подынтегральной функции и сумматор подынтегральной функции, регистр полож.лтелькых приращений интеграла, первый выход которого является выходом полови822222

Составитель В.ВалЬков

Редактор А.Наурсков Техред М.Голинка

Корре кт ор М. Шароши

Заказ 1858/76 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 тельных приращений интеграла. интегратора, сумматор приращений интеграла, первый вход которого явл ется входом положительной независимой переменной интегратора, выход счетчика подключен к информационному входу сумматора подынтегральной функции, выход которого соединен со входом регистра подынтегральной функции, первый выход .которого подключен к первому входу сумматора подынтегральной функции, второй выход подключен к информационному входу сумматора положительных приращений интеграла, выход которого поцклвчеи к первому входу регистра положительных приращений интеграла, второй выход которого подключен ко второму входу сумматора положительных приращений интеграла, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены регистр отрицательных приращений интеграла и сумматор отрицательных приращений интеграла, причем первый вхоц сумматора отрицательных приращений интеграла подключен к второму выходу регистра подынтегральной функции, вход отрицательной независимой переменной интегратора подключен к входу сброса регистра положительных приращений интеграла и к второму входу сумматора отрицательных npNpaщений интеграла, выход которого соединен с первым входом регистра отрицательных приращений интеграла, вход сброса которого соединен с входом положительной независимой переменной интегратора, первый выхоц регистра отрицательных приращений интеграла подключен к выходу отрицательных приращений интеграла интегратора, второй выход — к третьему входу сум15 матора отрицательных приращений интеграла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 332476, кл. G 06 У 1/02, 1974.

2. Неслуховский К.С. Цифровые дифференциальные анализаторы. М., Машиностроение, 1968 (прототип).