Следящий аналого-цифровой преобразователь

Следящий аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СЛЕДЯЩИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход - с выходом ци Фоаналогового преобразователя, входы которого соединены с первыми выходами реверсивного счетчика и выходной шиной, выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выхо .дом генератора тактовых импульсов, третий вход - с вторым выходом ре;версивного счетчика, четвертый , Ч Стаа вход - с шиной Запуск, а пятый вход - с Шиной Стоп, первый вы .ход - с первым входом реверсивного счетчика,, второй выход - с вторыми входами реверсивного счетчика, третьи входы которого соединены с ..выходами соответствующих разрядов распределителя импульсов, третийвыход блока управления соединен с первым входом распределителя импульсов и с первым вхойом блока контроля ,а четвертый выход - с четвертым входом реверсивного счетчика, вторыми входами распределителя . импульсов и блока контроля, первый выход которого соединен с третьим входом распределителя.импульсов, отлич ающий с я тем, что с целью увеличения точности преобразования и позЕЛшения помехоустойчивости путем уменьшения погрешности и сокращения числа избыточных кодовых комбинаций, первые выхода реверсивного счетчика соединены с третьими входами блока контроля , при этом выходы распределителя импульсов соединены с четвер;тыми входами блока контроля, вто рой выход которого соединен с шиной Ошибка. ffuf. ВшиУкв

СОЮЗ. СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС 1УБЛИК

3(50 Н 03 К 13/02

$ p 1г $ . ь Ц ФЪ р р q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йа й.: Пьч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП4РЫТИЙ

1 (21) 3546826/18-21 (22) 31.01.83 (46) 07.07.84. Бил. Р 25 (72) В.Э.БалтратЫевич (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В,И.Ульянова (Ленина) (53) 681.325(088.8) (56) 1. Преобразование информации в аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах. Под ред.

Г.M.Петрова. M., "Машиностроение", 1973., с.207.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 805489, кл. Н 03 Р 13/17, 08.02.79. (54)(57) СЛЕДЯЩИЙ АНАЛОГО-ПИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход - c выходом цифроаналогового преобразователя, входы которого соединены с первыми выходами реверсивного счетчика и выходной шиной, выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выхо,дом генератора тактовых импульсов, третий вход — с вторым выходом ре версивного счетчика, четвертый

„„SU„„11 2 1 А вход — с шиной "Запуск", а пятый вход — с шиной "Стоп", первый выход — с первым входом реверсивного счетчика, второй выход †. с вторыми входами реверсивного счетчика, третьи входы которого соединены с ,выходами соответствующих разрядов распределителя импульсов, третий выход блока управления соединен с первым входом распределителя импульсов и с первым входом блока контроля,а четвертый выход — с четвертым входом реверсивного счетчика, вторыми входами распределителя импульсов и блока контроля, первый выход которого соединен с третьим входом распределителя. импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности преоб разования и повышения помехоустойчивости путем уменьшения погрешности и сокращения числа избыточных кодовых комбинаций, первые вы- Я ходы реверсивного счетчика соединены с третьими входами блока контроля, при этом выходы распределителя импульсов соединены с четвертымн входами блока контроля, вто рой выход которого соединен с шиной "Ошибка".

1102031

Изобретение относится к аналого— цифровым преобразователям и может быть использовано в области связи, вычислительной и измерительной техники, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами в системах автоматизации научных исследований.

Из вестны следящие аналого-цифровые преобразователи (САЦИ) с переменным шагом квантования (11. 10

Их недостаток — ограничение возможностей скорости изменения входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является следящий аналого-цифровой преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход соединен с .выходом цифроаналогового преобра20 зователя, входы которого соединены с первыми выходми реверсивного счетчика, выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с вы- 25 ходом генератора тактовых импульсов, третий Йход соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, четвертый вход соединен с шиной "Запуск",а пятый вход — c шиной "Стоп", первый выход ° с первым входом реверсивного счетчика, второй выход с вторыми входами реверсивного счетчика, третьи входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов распределителя импульсов, третий выход 35 блока управления соединен с первым входом распределителя импульсов и с первым входом блока контроля, а четвертый выход — с четвертым входом реверсивного счетчика и вторыми 40 входами распределителя импульсов и блока контроля, выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов (21.

Недостатком преобразователя явля- 45 ется большая погрешность преобразования, обусловленная тем, что в нем возможны выходы числового эквивалента за границы диапазона возможных выходы чис

50 изменений входного сигнала при боль— шой скорости изменения сигнала. Впредлагаемом устройстве кодов, вы— ходящих за границы диапазона возможных изменений сигнала,в принципе быть не может из-за используемого правила 55 формирования кодов. Кроме того, наличие избыточных кодовых комбинаций (состояний) приводит к нерациональной перегрузке канала ввода в ЦВМ, затрудняет обработку вводимой информации б0

В ЦВМ и снижает помехоустойчивость (надежность) передаваемой информации. !

Под состоянием понимается пара: числовой эквивалент образцового уровня и шаг квантования. Ь5

Цель изобретения — увеличение ч точности преобразования и повышение помехоустойчивости путем уменьшения погрешности и сокращения числа избыточных кодовых комбинаций.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем блок сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход — с выходом цифроаналогового преобразователя, входы которого соединены с первыми выходами реверсивного счетчика и выходной шиной, выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход — с вторым выходом реверсивного счетчика, четвертый вход - с шиной

"Запуск", а пятый вход — с шиной

"Стоп", первый выход — с первым входом реверсивного счетчика, второй выход — с вторыми входами реверсивного счетчика, третьи входы которого соединены с выХодами соответствующих разрядов распределителя импульсов, третий выход блока управления соединен с первым входом распределителя импульсов и с первым входом блока контроля, а четвертый выход — с четвертым входом реверсивного счетчика, вторыми входами распределителя импульсов.и блока контроля, первый выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, аервые выходы реверсивного счетчика соединены с третьими входами блока контроля при этом выходы распределителя импульсов соединены с четвертыми входами блока контроля, второй выход которого соединен с шиной "Ошибка".

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого .следящего аналого-цифрового преобразователя; на фиг.2 — пример реализации блока контроля; на фиг. 3 приведены. возможные кодовые комбинации трехразрядного предлагаемого САЦП.

Следящий аналого-цифровой преобразователь содержит блок 1 сравнения, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 2, цифровые входы которого соединены с выходами соответствующих триггеров (кроме триггера переполнения) реверсивного счетчика 3, выход блока 1,сравнения соедйнен с первым входом блока 4 управления, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 тактовых импульсов, третий вход соединен с .триггером переполнения реверсивного счетчика 3, четвертый вход соединен с шиной "Запуск", а пятый вход блока 4 управления соединен с шиной "Стоп", первый выход блока 4 управления соединен с входом

1102031 установки режима работы реверсивного счетчика 3, второй выход сое- динен с управляющими входами разрядов реверсивного счетчика 3, установочные входы разрядов реверсивного счетчика 3 соединены с первой группой входов блока контроля 7, а выходы распределителя б импульсов соединен с второй группой входов блока 7 контроля, второй выход блока контроля соединен с шиной

"Ошибка".

Устройство работает следующим образом. 1

С приходом сигнала "Запуск" блок 4 управления выдает сигнал начальной установки (И,1) на свой четвертый выход и устанавливает начальное значение результата сравнения на предыдущем такте 53 = TRUE

Сигнал "Х4" устанавливает реверсивный счетчик 3 в нулевое состояние, а в распределитель б импульсов заносится код .0...01. С приходом очередного тактового импульса от генератора 5 тактовых импульсов, поступающего на второй вход (R2) блока 4 управления, и при отсутствии сигнала "Стоп" (R5) формируется текущий результат сравнения

S по формуле

%1=S; = R1 R3 V Й1 Й3 по этому же правилу формируется и сигнал "Wl (фиг.2) на первом выходе блока 4 управления.

Сигнал "Wl" устанавливает режим работы реверсивного счетчика 3 по правилу

lf W1 ЬЪ|11 "-" elLSe "+" .

Затем осуществляется формирование величины шага квантования. Для этого в зависимости от результата сравнения. на текущем и предыдущем такте формируется сигнал на третьем выходе блока 4 управления по формуле

%3 =351 591 .

Если W3=FALSE, т.е. в случае

-чередования результатов сравнения, осуществляется сдвиг вправо распределителя 6 импульсов, т.е. шаг квантования уменьшается вдвое (в предлагаемом устройстве, также как и в. известном, предполагается з апрещенным сдвиг вправо при коде 0...01).

Если результаты сравнения на текущем и предыдущем такте совпали (W3=TRUE), то запускается блок 7 контроля на первом выходе (W l ) которого появляется сигнал при условии кратности числового эквивалента и удвоенного текущего шага квантования.

Этот сигнал осуществляет сдвиг влево содержимого распределителя импульсов, т.е. увеличивает вдвое значение шага квантования.После формирования величины шага .квантования цроводится формирование величины числового эквивалента.

Для этого блок управления 4 выдает сигнал "W2" на своем втором выходе (фиг.2). Сигнап "W2" формирует величину текущего числового эквивалента, т.е. q„- =q w Н, где « . обозначает

20 сложейие или вычитание в зависимости от режима работы реверсивного счетчика, установленного сигналом "W l" устройства управления. Кроме того, устройство управления обеспечивает

25 запоминание текущего результата сравнения, т. е. 31: =5. С приходом очередного тактового импульса описанные действия повторяются.

В примере реализации блока контроля приняты следующие обозначения: n —; n -1 старший разряд; х, — значение 1 -го разряда реверсивного счетчика; у — значение i-го разряда рас1 пределителя импульcos °

Используя принятые обозначения можно записать выражения. формирования выходных сигналов блока контроля в виде

h-1 и-1

40 МЧ f .; 1Й2 Ч =О 41+3 1-О < +< где

=хУ.Е. . =х f t+2

f, =У.f Х =У, ., 1.Р

41+3 1 Ф +2 41+4- 1 41+2 О

Эти выражения можно реализовать с помощью логических матриц. Технико-экономическая эффективность за-, ключается в том, что возрастает

5р точность преобразования и повышается помехоустойчивость.,1102031

Жив. Z

Верхняя чраница

Aanusnva

Нижняя ьраница аиалаажа

Фив. Ю

ВНИИПИ Заказ 4782/43 Тираж 862, Подписное в а юмам евевююююаеюевюейевююавю е в

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