Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

юойаою%клФ

ЙЛ1ЕНТт! О-И зтЩЕ т, дт библиотека Ь!БА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3706I0

Союз Советских

Социзлистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.XI.1969 (№ 1,374725/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 18.11 .1973

М. Кл. G 06f 15i20

G 06j 3/00

Комитет по делом изобретений и открытий ори Совете Мииистров

СССР

УДК 681. 3 35.81i3(088.8) Автор изобретения

В. А. Мариков

Заявитель

ФУНКЦИОНАЛЬНЫИ 11РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве универсального элемента, способного:с заданной точностью производить разнообразные простые и сложные функциональные преобразования цифровых электрических сигналов, включающие моделирование свойств любото шестиполюсника, работу арифметического устройства,:цифрового интегратора, генератора сигналов опециальной формы и т.п.

Известны декодирующие функциональные преобразователи вида «Код — напряжение», - содержащие входной регистр, под ключеттный к управляющим входам коммутатора пирамидального типа, который имеет связь с выходным блоком и датчиками напряжения или тока, собранных на весовых сопротивлениях.

В соответствии с имеющейся передаточной характериствкой, они способны производить смену носителя информации сигнала с одновременным изменением его содержания.

Недостатком этих преобразователей, как вычислительных элементов, являются: сравнительно невысокая точность производимых вычислительных операций, обусловленная тем, что выходным носителем информации сигнала является аналог (напряжение или ток); .возможность выполнения только простых функциональных преобразований, вследствие наличия одного сигнального входа; отсутствие возможности быстрой перестройки параметров передаточной характеристики, или выборки нужной программы функционального преобразования в рабочем состоянии преобразователя.

Целью изобретения является разработка универсального функционального преобразователя, выполняющего сложные функциональные преобразования вида «Код — код».

1р Предлагаемое устройство отличается от известного наличием генератора опорных и цифровых сигналов (ГОЦС) и второго входного регистра, датчиков электрических сигналов, выполненных управляемыми с помощью циф15 ровых сигналов.

Функциональные связи в преобразователе выпол нены следующим образом. ,Выход ГОЦС соединен с рабочими входами управляемых датчиков электрических сигна2р лов, управляющие входы которых соединены с выходами второго входного регистра, а выходы подключены к рабочим входам пирамидального коммутатора. Управляющие входы последнего соединены с выходами первого

25 входного регистра, а выход подключен к выходному блоку.

При построении преобразователя вида

«Код — код», в составе каждого управляемого датчика электрических сигналов содержится

Зр програмный коммутатор пирамидального типа

370610 и задающие генераторы постоянных цифровых сигналов. При этом, последние имеют входы, связанные с .выходом ГОЦС и выходы, подключенные к рабочим входам программных коммутаторов. Управляющие входы программных коммутаторов соединены с выходами второго входного регистра, а выходы под ключены к сигнальным (рабочим) входам пирамидального коммутатора, управляющими входами связанного с выходами первого входного регистра.

Преобразователь вида «Код — аналог» отличается от |предыдущего тем, что вместо задающих генераторов постоя нных цифровых сигналов имеет весовые сопротивления или потенциометры.

Выходной сигнал преобразователя может быть представлен последовательным или единичным и параллельным кодами. Для этого его выход ной блок содержит согласующий каакад, регистр-преобразователь кодов (последователыного или единичного кода в,параллельный) и управляемый ключ, служащий для обеспечения интегрирования выходного сигнала. Согласующий каакад и регистр-преобразователь кодов по линии — «Установка нуля» через управляемый ключ соединены с ГОЦС и входными регистрами, кроме тото, рабочие входы указанных каскадов соединены с выходом пирамидального коммутатора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

О на состоит из управляемых датчиков электричеаких сигналов 1, задающих генераторов 2, программных коммутаторов пирамидального типа 3, пирамидального коммутатора 4, выходного блока 5, согласующето каскада 6, рвгистра-преобразователя кодов 7, управляемого ключа 8, генератора опорных и цифровых сигналов (ГОЦС) 9, второго входного регистра 10 и первого входного регистра 11.

В зависимости от назначения преобразователя с помощью задающих генераторов управляемых датчиков электрических сигналов моделируется серия передаточных характеристик, имеющих самостоятельное значение или функционально связанных между собой. При этом используется свойство пирамидального коммутатора подключать к выходу только тот сигнальный вход, который соответствует дискретному,цифровому значению сигнала, поданного на его управляющий вход.

Каждый задающий генератор настраивается на выработку сигнала, поставленного в сложное функциональное отношение к тем или иным возможным дискревным значениям входных сигналов. Пр и та|ком моделировании передаточной характеристики, любые входные сигналы, поступающие,на соответствующие входные регистры преобразователя, будут подвергнуты замоделированному функциональному преобразованию.

Рассмотрим работу ;преобразователя для частного случая выполнения простого функционального преобразования вида «Код— код».

Пусть первый входной сигнал х(() должен быть подвергнут функциональному преобразованию, соответствующему постоянному значению второго входного сигнала YjTI,(= Yl.

Преобразование долж но отвечать следующему математическому выражению:

z(t ) = f>(x(t )), 10 где il,=n Ь4; а=1, 2, 3, ..., m.

Изввстно, что преобразуемый сигнал x(tl,) может принимать следующие дискретные знаIBHHH: Х1 X2 ..., х, .

15 Для обеспечения заданного функционального преобразования производится предвар ительное моделирование передаточной хара ктеристики установкой соответствующих параметров задающих генераторов. р При этом каждый задающий генератор (l, 2, 3, m-ый), подключаемый к выходному блоку сигналами у х1, у1Х2, у1х, .у1х, настраивается на выдачу постоя и ного цифрового QHPHBла соответствующего fI (х1); f< (х ); f< (х );

25 fl (Хж) °

В рабочем состоянии на входной регистр 10 подается постоянный цифровой сигнал у1, а на входной регистр 11 — обрабатываемый сигнал х(1„).

Пусть,в некоторый i-ый дискретный момент времени значение вход ного сигнала x(t д) равно х;. Перед его записью на входной регистр поступает импульс «Установка нуля», который произведет обнуление входното и выз5 ходното регистров и поступит на ГОЦС. Через интервал времени Ьт,,необходимый для записи числа на входном регистре и установления рабочей цепи для црохождения выходного сигнала, ГОЦС вырабатывает серию разрядных

40 импульсов, которые поступают на все задающие генераторы.

Первый задающий генератор i-ro управляемого датчика цифровых сигналов с поступлением на его входы разрядных импульсов про45 изводит формирование постоянного цифрового сигнала, соответствующего значению f I (x;) .

Пройдя программный и пирамидальный (KoMмутаторы, да нный постоявный сигнал зафиксируется на регистре-преобразователе кодов

50 выходного блока и пройдет через согласующий каскад на выход преобразователя. Аналогичным образом происходит формирование других дискретных значений выход ного сигнала.

Не трудно заметить, что если произвести моделирование передаточных характеристик преобразователя при других возможных зяачениях.второго входного сигнала Y(T„), возможно одновременное функциональное преобразование обоих сигналов х(1 ) и У(Т ), в том

60 числе, функционально связанных между собой.

Форм ирова ние электрических сигналов является частным случаем преобразования электрических сигналов, в этом случае на первый входной регистр подается линейно-возрастаю65 щий цифровой,ряд. При этом на выходе преоб370610 разователя будет производиться развертывание нового числового ряда, частные значения которого определяются замоделированной передаточной характеристикой. При наличии замоделированных нескольких передаточных характеристик, выбор необходимой будет определяться входным сигналом, поступающим на второй входной регистр. Нетрудно заметить, что благодаря тому, что каждое частное значение выходного сигнала определяется двумя сигналами, рассматриваемый преобразователь может моделировать свойства любого шестиполюсника. Входы для приема цифровых сигналов заданных параллельным кодом рассматриваются как единые.

Для обеспечения работы преобразователя в качестве интегратора, на первый входной регистр требуется подавать последовательно повторяющийся линейно-возрастающий цифровой ряд, а на второй входной регистр— цифровой сигнал, соответствующий сигналу ошибки. Последний будет устанавливать ту или иную передаточную характеристику,,каждая из которых имеет свою величину пр иращения ординат, а следовательно, будет соответствовать той или иной скорости изменения величины выходного сигнала.

Из сказан ного следует, что в,рассматриваемом случае;преобразователь должен иметь серию линей но-возрастающих, передаточных характеристик.

Высокая точность работы преобразователя может быть обеспечена благодаря цифровой форме входного и выходного сигналов, не боящихся искажений информации при прохождении через ключевые элементы коммутаторов, и не подверженных дрейфовым явлениям.

Предмет изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий входной регистр, пирамидальный коммутатор и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки преобразователя и повышения точности работы, он содержит генератор опорных и цифровых сигналов, второй входной регистр и управляемые

1п датчики электрических сигналов; выход генератора опорных и цифровых сигналов соединен с рабочими входами управляемых дагчиков электрических сигналов, управляющие входы которых соединены с выходами второго входного регистра, выходы датчиков подключены к рабочим входам пирамидального коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами первого входного регистра, а его выход подключен к выходному блоку. го

2. Функциональный преобразователь поп.1, отличающийся тем, что каждый управляемый датчик электрических:сигналов содержит программный коммутатор пирамидального типа

2g и задающие генераторы цифровых сигналов, входы которых связаны с входами датчика, а выходы подключены к рабочим входам программного коммутатора, управляющие входы которого соединены с управляющимн входами

30 датчика, а выходы подключены .к выходам датчика.

3. Функциональный преобразователь поп.1, отличающийся тем, что выходной блок содержит согласующий .каскад, регистр — преобраЗз зователь кодов и управляемый ключ, подключенные к входу блока. 370610

Составители И. Шелипова

Техред Т. Курилко

Редактор Е. Гончар

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 939/16 Изд. № 262 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/Б