Функциональный преобразователь
Патент 1226449
Авторы
Классы МПК
Функциональный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики. Цель изобретения -расширение функциональньтх возможностей преобразователя за счет вычисления функции вида . Преобразователь содержит счетчики, группы элементов И, два элемента ИЛИ, сумматор вычитатель и переключатель. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ю Од 42 4ii U9
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,.
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2.1) 3796 118/24-24 (22) 20.09.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (7 1) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко
-(72) Р.А.Воробель и Я.В.Гапонюк (53) 681 ° 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 572783, кл. G 06 F 7/556, 1975.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1037270,. кл. С 05 F 15/31, 1982.
„„SU„„1226449 A
- с5}} 4 С 06 F 7/556 (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления функции вида У=А1пх х.
Преобразователь содержит счетчики, группы элементов И, два элемента ИЛИ, сумматор-вычитатель и переключатель.
1 э.п.ф-лы, 2 ил.
1226449 к
V =jdN =N -1
p: Х
dN1 dNõ+ dNБ
dN (И -N -1) с1 М,:= т (2) (3) (4) dN:=dN + dN и откуда
dN N
Разделим переменные
dN =N — л— гп х (5) К, Nq
J dN =N о
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет вычисления функций вида у=А1пх х.
На фиг. 1 приведена структурная схема функционального преобразователя; на фиг. 2 — функциональная схема сумматора-вычитателя.
Функциональный .преобразователь содержит первый 1 и второй ? счетчики, первую 3 и вторую 4 группы элементов И, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ, первый 7,, и второй 7 ус 2 тановочные входы преобразователя, сумматор-вычитатель 8 с входами 9-12, переключатель 13 с фиксированными положениями 14-16.
Сумматор-вычитатель 8 состоит из элементов 17-19 задержки, элемента
ИЛИ 20, элемента И 21 и триггера 22.
Элемент ИЛИ 20 выполняет роль сумматора приращений, поступающих на входы 10 — 12. Триггер 22 и элемент
И 21 представляют собой вычитатели приращений, поступающих на вход 9, и приращений, поступающих на вход 12.
Счетчик 1 выполнен двоичным, иразрядным, с коэффициентом пересчета
N„=2 счетчик 2 — двоична„ m-разрядным, с коэффициентом пересчета
N = 2, причем n>m.
Функциональный преобразователь работает следующим образом.
Режим 1.3 исходном состоянии переключатель 13 находится в разомкнутом положении 16, при котором импульсы приращения Щ с выхода элемента
ИЛИ 6 не проходят на вход сумматоравычитателя 8. В этот режиме устройство работает аналогично известному.
Перед началом преобразования с помощью первого и второго входов установки начальных значений преобразователей
1,. и 7 во всех разрядах счетчиков 1
H 2 3BIIHCbIBRIOT единицы.
С началом преобразования на вход устройства поступают единичные приращения dN „ числа N„, представленного число-импульсным кодом. Первый импульс, поступивший на вход устройства, обнуляет счетчики
1 и 2. Поэтому в счетчике 2 формируется код числа
Так как первая группа элементов И не реагирует на изменение состояния разряда счетчика из "1" в "0", на выходе элемента ИЛИ 5 импульсы не появляются.
Приращения dN также поступают
10 на вход 12 сумматора-вычитателя 8, проходят на вход счетчика 1 и вызывают появление приращений dN на вы5 ходе элемента ИЛИ 5, которые поступают на вход 11 сумматора вычитателя
i5 8 и суммируются с приращениями ЙБ„, т.е. выражение для приращения dN„, формируемого на выходе сумматора-вычитателя 8, имеет вид
Счетчик 1, первая группа элементов
И и элементов ИЛИ 5 представляют собой двоичный умножитель приращений
dN на инверсный код числа N, за25 писанного в счетчике 2. Поэтому
Зо Число в счетчике 1 определяется ьыражением
М1
N =IdN . о
Подставим уравнение (2) в уравне— ние (1) dN (N — N)
Упростим уравнение (4) Проинтегрируем уравнение (5) с учетом начальньгх условий
1226449
Отсюда
N1 N.
Б I dN =jdN +N
N — 1 = N — 1+N lnN
)) x
Отсюда
1О х (») С учетом (7) и (2) о) 16+ 1 1 о) 1 х или
N = N fnN — N х х (14) N =N РПК (6)
Таким образом, после поступления на вход устройства N„ импульсов в счетчике 1 формируется код числа Nf (6), пропорционального натуральному логарифму числа N х
Режим II. Переключатель 13 находится в положении 14, при котором приращение dN ôîðìèðóåìîå на выходе сумматора-вычитателя 8, определяется суммой приращений, поступающих на входы 10 — 12. Перед началом преобра— зования с помощью первого и второго входов установки начальных значений
7„ и 7 счетчик 1 устанавливается в нулевое состояние, а в разряды счетчика 2 записывают единицы.
Первый импульс приращения dN заХ писывает единицу в счетчик 1 и обнуляет счетчик 2.
Так как первый разряд счетчика 1 переключается раньше чем последний разряд счетчика 2, то импульс на выходе элемента HJIH 5 не появляется.
При переходе разрядов счетчика 2 в нулевое состояние импульсы на выходе элемента ИЛИ 6 не появляются.
Последующие входные единичные приращения ЙМ вызывают приращения
dN на выходе двоичного умножителя, который состоит из счетчика 2, второй группы 4 элементов И и элемента ИЛИ 6 и управляется кодом числа N, записанного в счетчике 2..
N dN„
6 N (7) На вход счетчика 1поступают приращения ЙМ„которые вызывают приращения
dNIf на выходе элемента ИЛИ 5 и опреде— ляются уравнением (2).
Сумматор-вычитатель 8 работает в режиме суммирования всех входных приращений. Поэтому
В формулу (8) подставим уравнения (7) и (2). Получим
N„dN„dN,(N -11„) (9)
Упростим уравнение (9)
-dN К +N Ы =0; х х х х
dN =dN +N у †))—
dN (10)
Проинтегрируем уравнение (10), учитывая начальные условия
Следовательно, после поступления на вход устройства N„ импульсов в счетчике 1 формируется код числа (» ) пропорционального суммеаргумента NÄ z его натурального логарифма.
Режим III. Переключатель 13 находится в положении 15, при котором приращения dN„, формируемые на выхо20 де сумматора вычитателя 8, определяются суммой приращений, поступающих на входы » и 12, от которой вычитается приращение dN, поступающее на вход 9. Перед началом преобразования с помощью первого и второго входов установки начальных значений 7,. и 7 в счетчик 1 записывается число N -2, а в счетчик 2 — число М вЂ” 1.
После поступления первого импульса
gp приращения dN> в счетчике 1 формируется код числа N„-1,а счетчик 2 обнуляется. Как и в режиме II íà выходе элементов ИЛИ 5 и 6 при этом импульсы не проходят.
В режиме III сумматор-вычитатель 8 работает в режиме суммирования приращений dN dN и вычитания прираХ 5 щений dN6, поэтому выражение для приращений dN„ имеет вид
"х 6 ,)11 Л1N N) + 2)) Ь=Ю (12) Упростим уравнение (12) 50 N й111 = N dN -N dN х m x x x
Разделим переменные и проинтегрируем, учитывая начальные условия
)" )11, =11 - -J dN;
И„
И+1=N nnN-и+1
x x
1226
3 уравнения (6), (11) и (14) i ка"зывают, что предлагаемый преобразователь позволяет вычислять функции вида у=Л 3пх и .y=AFnx+x.
Формула изобретения
1. Функциональный преобразователь, содержащий первый и второй счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, причем 10 выходы разрядов первого счетчика соединены с импульсными входами элементов И первой группы, потенциальные входы которых подключены к выходам разрядов второго счетчика, выходы эле-15 ментов И первой и второй групп соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- 20 тей преобразователя за счет вычисления функций вида y=AEnx+x в него введены сумматор-вычитатель и переключатель, причем выходы разрядов второго счетчика соединены с потен- 25 циальными входами элементов И второй группы, импульсные входы которых соединены с выходами разрядов второго счетчика, установочный вход которого подключен к первому установочному 30 входу преобразователя, второй установочный вход которого соединен с установочными входами первого счетчика,. информационный вход которого подключен к выходу сумматора-вычитателя, 449 Ь вычитающий и первый суммирующий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами переключателя, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму суммирующему входу сумматора-вычитателя, третий суммирующий вход которого соединен с входомпреобразователя и с информационным входом второго счетчика, тр етий выход пер е ключа т еля подключен к шине нулевого потенциала преобразователя.
2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что сумматор-вычитатель содержит элемент,И, элемент ИЛИ, триггер и три элемента задержки,, выход элемента ИЛИ является выходом сумматора †вычитате, первый вход элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму суммирующему входу сумматора-вычитателя, первый суммирующий вход кото. рого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, информационный вход которого подключен к вычитающему входу сумматора-вычитателя„ третий суммирующий вход которого через второй элемент задержки подключен к синхровходу триггера, второй вход элемента И через третий элемент задержки подключен к выходу второго элемента задержки.
1226449
Фиг. 2
Составитель А. Шуляпов
Редактор Т. Кугрьпиева Техред В.Кадар Корректор С.Шекмар
Заказ 2 134/48 Тираж 671 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4