Цифровой функциональный преобразователь

Цифровой функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый, второй и третий счетчики, первую и вторую тругты элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, вычитатель, сумматор-вычитатель, причем выход вычитателя соединен с входом первого счетчика, вход преобразователя подключен к первому входу вычитателя и входу второго счетчика, первая группа выходов старших разрядов которого соединена с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ , выход которого соединен с вторым входом вычитателя, вторая группа выходов старших разрядов второго счетчика подключена к импульсным входам элементов И второй группы, потенциальные входы которых соединены с выходами младших разрядов третьего счетчика, вход которого подключен к выходу сумматора-вьиитателя , выходы элементов И второй группы соединены соответственно с входами второго эЯе, мента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу сумматора-вычитателя, о т л и- : чающийся тем, что, с целью расши-: рения класса решаемых задач за счет возможСО ности воспроизведения функций, выходы младших разрядов первого счетчика соеднненв с с потешдаальньпии входами элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму входу сумматора-вычитателя .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11 у

3(51) G 06 F 7 556

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3509873/18-24, (22) 01.11.82 (46) 15.08.84. Бюл. У 30 (72) В. b. Дудыкевич, В. И. Отенко и 3, М. Стрилецкий (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 572783, кл. G 06 F 7/38, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

М 3318122/24, кл. G 06 F 7/556, 16.07.81 (прототип) . (54) (57) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый, второй и третий счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, вычитатель, сумматор-вычитатель, причем выход вычитателя соединен с входом первого счетчика, вход преобразователя подклю чен к первому входу вычитателя и входу второго счетчика, первая группа выходов старших разрядов которого соединена с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, вторая группа выходов старших разрядов второго счетчика подключена к импульсным входам элементов И второй группы, потенциальные входы которых соединены с выходами младших разрядов третьего счетчика, вход которого подключен к выходу сумматора-вычитателя, выходы элементов И второй группы соеди. иены соответственно с входами второго э))е мента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу сумматора-вычитателя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расши=. ф рения класса решаемых задач за счет воэможности воспроизведения функций, выходы младших разрядов первого счетчика соединена) с потенциальными входами элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму входу сумматора-вичитателя.

1108 г

l 3= — Ь

2, г-„

s=e 5n

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в аппроксиматорах для лииеаризации характеристик частотных датчиков, а также в устройствах аппаратной реализации средств математического обеспечения ЭЦВМ, Известно цифровое устройство для вычисления логарифмов чисел, содержащее первый и второй счетчики, блок умножения, элемент задержки, элемент ИЛИ, группу элементов И со схемой сборки на выходе (1).

Недостатком этого устройства являются узкие функциональные возможности, определяемые ограниченным классом воспроизводимых функций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой функционалы1ый преобразователь, содержащий первый и второй двоичные умножители, каждый иэ которых содержит счетчик, группу элементов И, элемент ИЛИ и управление счетчиком, вход которого соединен с входом преобразователя, два сумматора- вычитателя (2).

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно пе воспроизводит функции

3=Bi п + -1) и = — 3B

m+x р hl

rn гп+х ) 2 и г хг

Цель изобретения заключается в расширении класса решаемых задач за счет возможности вычисления функций

Цель достигается тем, что в цифровом функциональном преобразователе, содержащем первый, второй и третий счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй 4 элементы ИЛИ, сумматор-вычитатель и вычитатель, причем выход вычитателя соединен с входом первого счетчика, вход преобразователя подключен к первому входу вычитателя и входу второго счетчика, первая группа выхо45 дов старших разрядов которого соединена с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, вторая группа выходов старших разрядов второ50

ro счетчика подключена к импульсным входам элементов И второй группы, потенциальные входы которых соединены с выходами младших разрядов третьего счетчика, вход которого подключен к выходу сумматоравычитателя, выходы элементов И второй группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к

441 Л первому входу сумматора-вычитателя, выходы младших разрядов первого счетчика соединены с потенциальными входами элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму входу сумматора-вычитателя.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого цифрового функционального преобразователя; на фиг, 2 — вариант выполнения схемы вычитателя и временные диаграммы, описывающие его работу; на фиг. 3 — вариант выполнения схемы сумматора.

Цифровой функциональный преобразователь (фиг. 1) содержит вход 1, второй 2, первый

3 и третий 4 счетчики, первую 5 и вторую 6 группы элементов И, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, вычитатель 9 с вторым 10 и первым 11 входами и выходом 12, сумматорвычитатель 13 с первым 14 и вторым 15 входами и выходом 16.

Вычитатель (фиг. 2) содержит 0- триггер

17 и элемент ИЛИ 18.

Сумматор (фиг. 3) содержит элемент

ИЛИ 19 и элемент 20 задержки.

Работа схемы вычислителя подробно проиллюстрирована временными диаграммами (фиг. 2). Элемент 20 задержки в схеме сумматора (фиг. 3) исключает возможность совпадения импульсов импульсных последовательностей, поступающих на входы схемы.

Цифровой функциональный преобразователь работает следующим образом.

Пусть сумматор-вычитатель 13 работает в режиме вычитания импульсных последовательностей.

Поскольку счетчик 3, группа элементов

И 5 и элемент ИЛИ 7 образуют первый двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком 2, приращение д Y импульсной последовательности Ч, поступающей на вход счетчика 3, вызывает на выходе элемента

ИЛИ 7 приращение dg импульсной последовательности а„ хам

YFI где х — текущее значение числа в счетчике 2;

m — коэффициент пересчета счетчиков 2, 3 и 4.

Однако приращение сЬ импульсной последовательности ч, в свою очередь, определяется выражением

dv= дх-а, (21 где Х вЂ” приращение входной импульсной последовательности х,поступающей на вход 11 вычитателя 9.

Откуда, подставив выражения (1) и (2) и выполнив несложные преобразования, получим

1108441

Окончательно ч х

;пdx ()

rn+ X о о ч 1к ч = Е (+X), . (S) 10

25

Иэ выражении (1) и (2) xdx

X+ T1l (9) 30 ат 7ик

rnx (m+x) 35

Проинтегрировав выражение (3), определим текущее значение числа в счетчике 3

Окончательно

v ph +х . (6)

Счетчик 4, группа элементов И 6 и элемент

ИЛИ 8 образуют второй двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком 2. Поэ.. тому приращение с импульсной последовательности z на выходе элемента ИЛИ 8 и приращение 4т. импульсной последовательности э, поступающей на вход счетчика

4, связань| зависимостью хднф

az= ° (7)

В свою очередь, приращение ду определяется выражением

ad=a -à.. (В) Подставив в выражение (8) значения ds (9) и dz (7) получим

Интегрируя выражение (10), определим те- . кущее значение х. числа в счетчике 4

3 к

dr = " 3», rni

40 (rn+x) 2 о о r = mf0n(m+x )+ „)(. (sr()-=w Ь " + + „— 1, (q)) Проведя аналогичные рассуждения для случая работы сумматора-вычитателя 13 в режиме суммирования импульсных последовательностей, получим выражение, определяющее текущее значение з- числа и счетчике 4

2 2

Технические преимущества предложенного цифрового функционального преобразователя по отношению к базовому объекту, в качестве которого принят прототип, заключается в расширении класса решаемых задач.

Базовый объект воспроизводит только одну логарифмическую функцию, что ограничивает

его функциональные возможности и область применения. В предлагаемом преобразователе класс воспроизводимых функций расширен.

Преобразователь позволяет вычислять три функции вида J=tr Fn; s=mrln — -1)

iп+х, t rn+X п в го+ х

2 = — 1rrr

2 гп2- К2 г

Это позволяет значительно расширить область применения предлагаемого устройства. Так, например, оно может быть применено в аппроксиматорах с корректирующими каналами. В этом случае отпадает необходимость применения нескольких функциональных преобразователей, так как предлагаемый преобразователь воспроизводит одновременно две функции. Применение такого преобразователя позволит сократить аппаратурные затраты пчи изготовлении аппроксиматоров, так как отдельные блоки преобразователя являются общими для различных функциональных узлов.

1108441 авиа?. ла

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 58бб/35 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

tto делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4 м/м)

« е) Составитель Н. Шелобанова

Техред ОЯена Корректор М. лароши