Универсальный функциональный преобразователь

Универсальный функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е п) 436344

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоюЗ. Советски1о

Социалистииескйх

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.06.72 (21 ) 1799563/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 26.12.74 (51) М. Кл. G 061 5/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ilo делам изобретений, и открытий (53) УДК 681.325.53 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Шариков (71) Заявитель (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для выполнения сложных функциональных преобразований цифровых сигналов с заданным быстродействием и высокой точностью.

Известны функциональные преобразователи, содержащие входной блок, выходы которого соединены со входами пирамидального коммутатора, генератор опорных сигналов, выходы которого соединены со входами стробирования пирамидального коммутатора и выходного регистра, программные пирамидальные коммутаторы, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом пирамидального коммутатора, управляющий блок, установочный вход которого соединен со входом генератора опорных сигналов, с которыми соединен также установленный вход входного блока, и датчики цифровых сигналов.

Их недостатком является сложность и ограниченность области применения, вследствие чего такие преобразователи являются узкоспециализированными.

Целью предложения является устранение указанных недостатков, т. е. упрощение универсального функционального преобразователя (УФП) при расширении области его применения за счет возможности выполнения одним устройством различных математических операций и моделирования разнообразных физических процессов.

В предложенном УФП эта цель достигнута за счет того, что выходы управляющего блока

5 соединены со входами всех программных пирамидальных коммутаторов, выходы которых соединены со входами соответствующих датчиков цифровых сигналов. Выходы датчиков цифровых сигналов, соответствующих одноименному разряду выходного кода, объединены и соединены со входом соответствующего разряда выходного регистра. Вследствие наличия указанных связей, УФП без заметного усложнения становится универсальным благода15 ря возможности выполнения заданного числа различных операций. Конкретный вид рабочей операции устанавливается с помощью сигнала, подаваемого на управляющий блок УФП.

Схема УФП изображена на чертеже.

20 Устройство содержит генератор опорных сигналов (ГОСТ) 1, коммутатор пирамидального типа 2, входной блок 3, управляющий блок 4, программные пирамидальные коммутаторы 5 — 7, датчики цифровых сигналов (:<о25 дов) 8 — 11 и выходной блок 12.

Пусть цифровой сигнал х (4), подаваемый на входы 13, требуется подвергать некоторому числу заданных функциональных преобразований, вид каждого из которых определяется

30 управляющим цифровым сигналом у (ti,), по.

436344 и

z=g/,(л, у,), l=1

Выходная функция датчика

Обозначение

Входные сигналы выхода

Л (Х ° V1)

fÄ (-„, 16

19

22

17

Х1 У1

Ха> Va аы а,1

f1 (Хи> У )

Л(Х1 V )

f*(хг Уз) аи1 а1 ага

Хи У

xt уз

Хд> У

f1 (Хи> Уй) а

Хи> Va

18

У>и(хь Vm)

f (x Vm) Х1 ° Vm

Х„Vm а1т аз>и nm хи> Vm fm(xn> Vm) даваемым на входы 14, Тогда в общем виде закон изменения сигнала на выходах 15 УФП можно представить с помощью следующего математического выражения:

Z(tnÄ tn,) = jx(tu,), у(4>)), l =I где: 4=/г К k=1, 2, 3, ...

Соответственно, выходная функция УПФ в общем виде представлена следующей зависимостью: где х — возможные дискретные значения входного сигнала, у; — дискретное значение управляющего сигнала, г — расчетные дискретные значения выходного сигнала. если х (t>,) изменяет свои значения от х1 до х„, а у (4,) — от у1 до у, то для обеспечения работы УФП формирование его преобразовательной функции производится следующими подключениями выходов 16 — 24 коммутаторов

5 — 7 к датчикам 8 — 11, настроенным на выработку сигнала f;(x;, у,) (см. табл.).

В зависимости от принципа формирования кодов датчиками цифровых сигналов 8 — 11 различают УФП дискретного действия (при формировании импульсных кодов) и непрерывного действия (при формировании потенциальных кодов).

В соответствии с этим указанные УФП имеют некоторые особенности. В частности, в

УФП дискретного действия в схеме ГОС 1 целесообразно иметь усилители задержанного установочного импульса (импульса «установка 0») входного сигнала. Последние должны служить для обнуления выходного блока УФП и формирования выходных кодов датчиками цифровых сигналов 8 — 11. В УФП непрерывного действия ГОС 1 является источником постоянного напряжения, с помощью которого происходит формирование потенциальных кодов датчиками цифровых сигналов. Кроме то5

5О

65 го, особенности построения УФП распространяются на входные и выходные блоки. Входными блоками 3 УФП дискретного действия служат регистры, посгроенные на элементах памяти, а в УФП непрерывного действия согласующие или буферно-усилительные каскады, способные управлять коммутаторами. пирамидчльного типа. Выходными блоками 2

УФП непрерывного действия служат сог;.асующие или буферно-усилительные каскады, а в

УФП дискретного действия — регистры, построенные на элементах памяти.

Рассмотрим работу преобразователя дискретного действия для 1-го момента времени, когда входной сигнал меняет свое значение, а управляющий сигнал остается неизменным и равным ул. С поступлением импульса «УстанОВка «0» происходит обнуление регистра входного блока 3, а также усиление и задержка его на Лс1 и ATg в ГОС 1. Усиленный и задержанный на Лт1 импульс «Установка 0» поступает на выходной блок 12 УФП для обнуления предыдущего дискретного значения выходного сигнала. Вслед за импульсом «Установка «0» на выходной блок 12 приходит и фиксируется на его регистре очередное значение обрабатываемого сигнала х,. При этом на выходах блока 4 появляются управляющие сигналы, под действием которых пирамидальный коммутатор соединяет ГОС 1 с 1-ым программным коммутатором> k-ый Выход кОтОрОго подключен к датчику, настроенному на выработку сигнала fn (х„ул).

Через Лт2 с ГОС 1 на указанный датчик поступает рабочий импульс (усиленный и задержанный импульс «Установка 0» входного сигнала), который произведет формирование очередного дискретного значения выходного сигнала (в частном случае — формирование кода).

Работа УФП непрерывного действия отличается от вышеизложенной отсутствием разрывов и задержки при формировании выходного сигнала. Поступающий в 1-й дискретный момент времени сигнал х; задается в виде и стоянного напряжения, имеющего место или отсутствующего в отдельных разрядных шинах входной цепи. Данный сигнал усиливается буферно-усилительными каскадами и воздействует на пирамидальный коммутатор, который в соответствии с кодом сигнала и заданной преобразовательной функцией подключает постоянный источник напряжения ГОС к соответствующему датчику. На выходе последнего появится код, по абсолютному значению равный f1, (х„ул). Для выдачи этого сигнала в другие вычислительные или исполнительные блоки используется выходной блок, в составе которого могут быть буферно-усилительные или согласующие каскады.

Аналогичным образом происходит работа преобразователя непрерывного действия в другие моменты времени, в том числе тогда, когда сигнал у (4,) меняет свои значения отдельно или совместно с сигналом х (4,).

436344

Предмет изобретения

f rs

21 !

I

22

/5 1Ô

Составитель В. Игнатущенко

Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова

Редактор Е. Семанова

Заказ 3431/5 Изд. № 1832 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Универсальный функциональный преобразователь, содержащий входной блок, выходы которого соединены со входами пирамидального коммутатора, генератор опорных сигналов, выходы которого соединены со входами стробирования пирамидального коммутатора и выходного регистра, программные пирамидальные коммутаторы, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом пирамидального коммутатора, управляющий блок, установочный вход которого соединен со входом генератора опорных сигналов, с которым соединен также установочный вход входного блока, и датчики цифровых сигналов, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения, выходы управляющего блока соединены со входами всех программных пирамидальных коммутаторов, выходы которых соединены со входами соответствующих датчиков цифровых сигналов, выходы датчиков цифровых сиг1р налов, соответствующие одноименному разряду выходного кода, объединены и соединены со входом соответствующего разряда выходного регистра.