Гибридный функциональный преобра-зователь
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОИ:КОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
1 (61) Дополиительиое к авт. сеид-ву
{Я)м. кл.з (22) Заявлено 16.04.79 (21)2753013/18-24 с присоединением заявки ¹О 06 3 3/00
G 06 6 7/26
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
{53) УДК 681. 335 (088.8) Опубликовано 300581. Бюллетень ИЯ 20
Дата опубликования описания 300581 (72) Автор изобретения
Г.A.Êàëèíèí
l;:..
Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ГИБРИДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к автома-тике и вычислительной технике, в частности к устройствам кусочно-линейной аппроксимации функций одного аналогового аргумента с цифровым хранением коэффициентов аппроксимации.
Известен функциональный преобра.зователь, содержащий переключатель, 1О счетчик, дешифратор, адресный коммутатор, триггер, блок сравнения кодов и блоки памяти, выполненные на ком-. мутаторах, регистрах памяти и блоках сравнения кодов (11 .
Известен также гибридный функцио- . нальный преобразователь, содержащий блок управления, цифроаналоговый преобразователь, блок задания кодов, коммутаторы, распределитель, сумма- .20 торы, многозначные запоминающие элементы, дискретный делитель напряжения, генераторы сигналов, блок выделения временного интервала и выходной масштабный преобразователь Г2). 25
Общим недостатком этих устройств, обладающих возможностью упрощенной перенастройки с одной воспроизводимой функции на другую, является сложность, технической реализации. ЗО
Наиболее близкий к предлагаемому гибридный функциональный преобразо- (.. ватель, содержит блок памяти, анало-. го-цифровой преобразователь,подклю- . ченный входом к шине ввода аргумента и к сигнальному входу управляемого инвертора-, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а выход --с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к первому входу выходного сумматора, соедийеиного вторым входом с выходом второго цифроаналогового.преобразователя, аналоговые входы которого подключены и разнополярным шинам опорного напряжения, причем выходы разрядов выходного регистра аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с первым входом сумматора по модулю два и с адресными входами блока памяти, подключенного выходами к инФормационным входам первого и второго регистров памяти, выход знакового разряда первого регистра, соединенного выходами остальных разрядов с цифровыми входами первого цифроаналогового преобразователя, подключен к второму входу суюеатора по модулю
834726 два, а выходы разрядов второго регистра соединены с цифровыми входа- ми второго цифроаналогового преобразователя $3j.
Недостатком устройства является сложность перенастройки с одной воспроизводимой функциональной зависи5 мости на произвольную другую.зависимость, Цель изобретения — упрощение перенастройки гибридного функционального преобразователя.
Указанная цель достигается тем, что в гибридный функциональный преобразователь, содержащий блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к шине ввода аргумен- 5 та и к сигнальному входу управляемого инвертора, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а выход — с аналоговым входом первого цифроаналогового преобра- 20 эователя, подключенного выходом к первому входу выходного сумматора, соединенного вторым входом с выходом второго цифроаналогового преобразователя, аналоговые входы которого под-25 ключены к разнополярным шинам опорного напряжения, дополнительно введены счетчики, блок индикации и группа элементов И, подключенных первыми .входами н выходам аналого-цифровогопреобразователя, вторыми входами— к шине управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, а выходами - к установочным входам первого счетчика, выходы разрядов которого подключены соответственно к первому входу сумматора по модулю два, к входам блока индикации и к адресным входам блока памяти, соединенного выходами с установочными входами второго и третьего счетчиков, 40 причем выход знакового разряда второго счетчика, соединенного выходами остальных разрядов с цифровыми входами первого цифроаналогового преобразователя, подключен к второму 45 входу сумматора по модулю два, а выходы разрядов третьего счетчика соединены с цифровыми входами второго цифроаналогового преобразователя, а выходы всех разрядов второго и третьего счетчиков подключены к соот ветствующим входам записи кодов блока памяти, причем управляющие входы всех счетчиков и блока памяти соединены с шиной управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, а счетные входы счетчиков подключены к шине ввода счетных импульсов.
Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена. блок- dO схема устройства.
Гибридный функциональный преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь 1, подключенный вхо дом к шине 2 ввода аргумента и к 65 сигнальному входу управляемого инвертора 3, который может быть выполнен, например, на инверторе 4 и управляеМоМ ключе 5. Управляемый инвертор
3 соединен управляющим входом с выходом сумматора 6 по модулю два, а выходом — с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя
7. Выход преобразователя 7 подключен к первому входу выходного сумматора
8, второй вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя 9, подключенного анало говыми входами к раэнополярным шинам опорного напряжения Ыо. Выходы аналого-цифрового преобразователя 1 соединены с первыми входами элементов И группы 10, подключенных вторыми входами к шине 11 управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, а выходами к установочным входам первого счетчика 12. Выходы разрядов счетчика
12 соединены соответственно с первым входом сумматора 6 по модулю два, входами блока 13 индикации и с адресными входами блока 14 памяти. Выходы блока 14 памяти соединены с установочными входами второго и третьего счетчиков 15 и 16. Выход знакового разряда счетчика 15, подключенного выходами остальных разрядов к цифровыми входам цифроаналогового преобразователя 7, соединен со вторым входом сумматора 6 по модулю два.
Выходы разрядов счетчика 16 подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя 9. Выходы всех разрядов счетчиков 15 н 16 подключены к соответствующим входам записи кодов блока 14 памяти. Управляющие входы счетчиков 12, 15 и 16 и блока 14 памяти соединены с шиной
11 управления режимом работы,а счетные входи счетчиков 12, 15 и 16 подключены к шине 17 ввода счетных импульсов. Блок 14 памяти является перепрогрдммируеьйм и включает в себя совокупность запоминающих ячеек, например, иа основе полевых транзисторов со структурой металл-нитрид-скипел-полупроводник(МНОП-транзисторов), снабженBtkx схемами адресации, стирания, записи и считывания информации. Счетчики 12, 15 и 16 могут быть выполнены, например, с перестраиваемой структурой. При одном значении управляющего сигнала на шине 11 они функционируют как счетчики с соответствующей органиэацией переносов, при противоположном значении управляющего сигнала связи между отдельными разрядами счетчиков раэрываются и счетчики работают в режиме приема и передачи параллельного кода. Шина 17 ввода счетных импульсов состоит иэ трех отдельных проводников, соединенных со счетными входами соответствующих счетчиков.
834726
Формула изобретения
Гибридный функциональный преобразователь, содержащий блок памяти, аналого-цифровой преобразователь,подключенный входом к шине ввода аргумента и к сигнальному входу управляемого инвертора, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а выход - c аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к первому входу выходного сумматора, соединенного вторым входом с выходом второго цифроаналогового преобразователя, аналоговые входы кото.рого подключены к разнополярным шинам опорного напряжения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения перенастройки гибридного функционального преобразователя, в него дополнительно введены счетчики, блок индикации и группа элементов И, подключенных первыми входами к выходам аналого-цифрового преобразователя, вторыми входами — к шине управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, а выходами к установочным входам первого счетчика, выходы разрядов которого подклюГибридный функциональный преобразователь имеет два режима работы— режим настройки (программирования) и рабочий. режим.
В режиме настройки на шине 11 действует логический О. При этом группа элементов И 10 блокирует связь выхода преобразователя 1 с установочными входами счетчика 12,блок
14 памяти переводится в режим записи кодов коэффициентов аппроксимации, а на счетчики 12, 15 и 16 подается разрешение на счет импульсов с шины
17. При этом предварительно выполнено стирание информации в блоке
14 памяти и счетчики 12,15 16 обнулены. Целью настройки является формиро- 15 вание цифровых значений параметров а, b аппроксимирующей прямой для каждого j участка аппроксимации (х, х „)аргумента х,в соответствии с уравнением 20
1 (х) =+а +b х, j =О, п, где n - количество участков аппрокси мацки, зависящее от интервала представления аргумента и
1 . разрядности аналого-цифрового преобразователя 1.
Выполнение настройки. осуществляется последовательно для каждого участка аппроксимации. Так для j-го участка организуется подача счетных импульсов с шины 17 на счетчик 16 до накопления в нем такого кода, при котором напряжение на выходе сумматора
8 станет соответствовать коэффициенту а . Затем в счетчике 12 накапливается код, равный узловому значению х +„ аргумента, после чего в счетчик
15 подаются импульсы с шины 17 до тех пор, пока выходное напряжение сумматора 8 не c àíåò соответствовать значению аппроксимируемой функции в 40 узле х +„ ° .При этом в счетчиках 15 и 16 будут коды, соответствующие требуемым коэффициентам b, а . Эти коды переписываются по соответствующе-му входУ адреса (от счетчика 12) в 45 блок 14 памяти. Далее процедура настройки выполняется аналогичным образом для других участков аппроксимации. При-формировании в счетчиках
12, 15 и 16 требуемых значений кодов эти счетчики могут работать как в режиме суммирования, так и вычитания импульсов, режимы задаются подачей управляющих сигналов по цепям управления реверсом (не показаны). Процедура настройки на отдельных участках может изменяться в зависимости от формы задания аппроксимирующей функции и ее параметров.
В рабочем режиме на шине 11 дей-. ствует логическая 1, которая разреша- 6С ет прохождение информации с выходов преобразователя 1 на установочные входы счетчика 12. Одновременно этот. сигнал переводит блок 14 памяти из режима записи в режим считывания ко- 65 дов и запрещает подачу счетных импульсов с шины 17 на счетчики 12, 15 и 16, переводя их в режим трансляции параллельных кодов.
Действующее на шине 2. ввода аргумента входное напряжение (в общем, случае знакопеременное) с помощью преобразователя 1 преобразуется в код номера участка аппроксимации, который записывается в счетчик 12, выполняющий функции адресного регистра для блока 14 памяти. Выходы разрядов этого счетчика воздействуют на адресные входы блока 14 памяти, из которо1о осуществляется выборка кодов коэффициентов аппроксимации для соответствующих участков в счетчики 15 и 16 через их установочные входы. Эти коды управляют работой цифроаналоговых преобразователей 7 и 9, напряжение с выходов которых суммируется на сумматоре 8.
Знаки суммируемых напряжений определяются кодом знакового разряда счетчика 16 и комбинацией кодов знаковых разрядов счетчиков 12 и 15, поступающих на сумматор 6 по модулю два.
Таким образом, предлагаемый гибридный функциональный преобразователь позволяет упростить перенастройку (перепрограммирование) с одного вида воспроизводимой функции на другой вид. Упрощение перенастройки достигается также за счет воэможности использования при этом известных графо-аналитических методов аппроксимации.
834726 (л) чены соответственно к первому входу сумматора по модулю два, к входам блока индикации и к адресным входам блока памяти, соединенного выходами с установочными входами второго и третьего счетчиков, причем выход знакового разряда второго счетчика, соединенного выходами остальных раз., Мщов с цифровыми входами первого цифроаналогового преобразователя, подключен к второму входу сумматора по модулю два, выходы разрядов третьего счетчика соединены с цифровыми входами второго цифроаналогового преобразователя, а выходы всех разрядов второго и третьего счетчиков подключены к соответствующим входам записи кодов блока памяти, причем управляющие входы всех счетчиков и блока памяти соединены с шиной управления режимом работы гибридного функционального преобразователя, а
5 счетные входы счетчиков подключены
° к шине ввода счетных импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 551668, кл. G 06 G 7/26, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР м 610137, кл. G 06 J 1/10;
G 06 G 7/26, 1976.
3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2668660/18-24, 15 кл. G 06 G -7/26, 1978 (прототип).
ВНИИПИ Заказ 4103/77
Тираж 745 Подписное
Филиал ППП "Патент", L ° Ужгород, ул.Проектная,4
