Устройство для формирования монотонных функций двух переменных

Устройство для формирования монотонных функций двух переменных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (! 763879 (б1) Допалнятелыкзе и аат. свнд-зу— (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2560381/18-24 с присоединением заявкн K— (23) Приоритет— (51) е. Кл.

G 06 F j/02 (53) УДК б81.14 (088.8) Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.80 до.делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Соломаха и А. Г. Шевяков (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

МОНОТОННЫХ ФУНКЦИИ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис- . пользовано в составе аппаратуры для решения специальных задач.

Известны устройства (1), содержащие. два генератора эталонных частот, два двоичных умножителя, дешифратор и запоминаю5 щее устройство н выполняющие задачу изменения выходной частоты в функции времени по кусочно-линейному закону, аппроксими рующему заданный закон изменения.

Недостаток этих устройств состоит в огра- 10 ниченных функциональных возможностях, что обусловлено нерациональной организацией хранения информации.

Наиболее близким к изобретению является вычислительное устройство 12), для интерполяции, содержащее две пары последовательно соединенных счетчиков аргументов, запоминающее устройство, подключен-, ное входами к потенциальным выходам первого и второго счетчиков аргументов, сумматор, регистры, схему сравнения и узел управления.

Это устройство оперирует параллельными кодами, причем скорость развертывания аргументов ограничена необходимостью после2 довательного считывания из запоминающего устройства значений четырех ординат и последовательным выполнением алгоритма интерполяции для всех текущих значений аргументов.

Цель изобретения — по в ы ше ние быстродействия устройства.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее память, соединенную входами соответственно с выходами первого и второго счетчиков интервалов, сумматор, счетчик, соединенный входом с управляющим выходом первого счетчика интервалов, а управляющим выходом — со входом второго счетчика интервалов, и счетчик результата, введены два узла двоичных умножителей и элемент ИЛИ, причем выходы памяти подключены к соответствующим входам первого узла двоичных умножителей, импульсный вход которого является входом опорнои частоты устройства, первый выход соединен со входом первого счетчика интервалов, второй выход — с первым вхсщом сумматора, а третий выход — со вторым входом сумматора и первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу счетчика результата; выход которого является вы763879 ходом устройства, выходы сумматора и счетчика подключены к соответствующим входам второго узла двоичных умножителей, соединенного выходом со вторым входом элемен- та ИЛИ.

На фиг. 1 представлена блок-схема пред. лагаемого устройства; на фиг. 2 — блок. схема узла двоичных умножителей.

Устройство (см. фиг. 1) содержит память 1, первый узел 2 двоичных умножителей, счетчики 3 и 4 интервалов, счетчик 5, сумматор 6, второй узел 7 двоичных умножителей, элемент ИЛИ 8 и счетчик 9 результата. Узел двоичных умножителей (см. фиг. 2) содержит триггеры 10,элементы И 11 и элементы ИЛИ 12.

Устройство работает следующим образом.

Устройство реализует развертывание монотонных функций f(x, у) с ограничением вида i(x, y)„ o = const. Перед началом работы выполняется начальная установка счетчика 9 результата, в который, заносится начальное значение функции при х = О.

Диапазон изменения переменных х и у разбивается на интервалы, число которых определено разрядностью счетчика 3 интервалов по х и счетчика 4 интервалов по у.

На к-ждом квадрате разбиения области определения функции происходит аппроксимация значения функции с помощью соответствующих множителей. Генерирование функции обеспечивается путем еепострочного развертывания в счетчике 9 за счет периодического линейного развертывания во времени одной из переменных при фиксированном значении второй переменной.

Периодическое развертывание переменной х осуществляется с помощью счетчика первого узла 2 и счетчика 3, включенных д последовательно. Эти счетчики в принципе можно рассматривать как один счетчик, старшие разряды которого фиксируют во времени текущий код номера интервала разбиения по х. В момент окончания развертывания очередной образующей поверхности импульс переполнения счетчика 3 изменяет содержимое счетчиков 4 и 5 на единицу младшего разряда, обеспечивая тем самым развертывание следующей образующей поверхности. Счетчик 4 также может считаться счетчиком старших разрядов счетчика переменной у, в котором фиксируется текущий код номера интервала разбиения.

Коды счетчиков 3 и 4 определяют номер квадрата области определения функции и выдают адреса ячеек памяти 1, в которой хранятся коды конечных разностей; Соответствующие номеру квадрата коды конечных разностей выдаются на первый узел 2, который обеспечивает преобразование их в частоты. Далее на сумматоре 6 выполняется вычитание этих частот, а затем с помощью второго узла 7 — умножение разностной частоты на соответствующий интерполирую. ющий множитель. Элемент ИЛИ 8 осуществ. ляет суммирование импульсных потоков, поступающих с выходов первого узла 2 и второго узла 7 двоичных умножителей.

В результате значение частоты повторения импульсов на выходе элемента ИЛИ 8 пропорционально производной генерируемой функции и ее интегрирование с помощью счетчика 9 дает требуемый результат. При реализации монотонно убывающих функций по х счетчик 9 результата должен быть вычитающим. При реализации монотонно убывающих функций по у необходимо на управляющие ко входам второго узла 7 подключить не прямые, а инверсные выходы счетчика 5, либо сделать этот счетчик вычитающим.

Функциональные возможности устрой ства могут быть расширены за счет обеспечения не только режима построчного развертывания некоторой поверхности, но и режима однократного или многократного генерирования отдельных кривых семейства, заданных «адресом», предварительно занесенным в счетчики 4 и 5 переменной у.

Это выполняется разрывом связи между счет чиками 3 и 5.

Таким образом, устройство обеспечивает генерацию функции двух переменных со скоростью„в несколько раз превышающей скорость известного устройства 12), .при значительно меньшем количестве оборудования.

Формула изобретения

Устройство для формирования монотонных. функций двух переменных, содержащее память, соединенную входами соответственно с выходами первого и второго счетчиков интервалов, сумматор, счетчик, соединенный входом с управляющим выходом первого счетчика интервалов, а управляющим выходом — со входом второго счетчика интервалов, и счетчик результата, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены два узла двоичных умножителей и элемент ИЛИ, причем выходы памяти подключены к соответствующим управляющим входам первого узла двоичных умножителей, импульсный вход которого является входом опорной частоты устройства, первый выход соединен с входом первого счетчика интервалов, второй выход — с первым входс м сумматора, а третий выход — со вторым входом сумматора и первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу счетчика результата, выход которого является выходом устройства, выходы сумматора и счетчика подключены к соответствующим входам второго узла двоичных умножителей, еоединенного со вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Юа 369683, М., кл. Н 03 К 17/04, 1973.

2. Патент Великобритании № 1413045, М., кл. G 06 F 15/20, 1975.

763879

Составитель В. Вертлнб

Редактор Е. Яковчик . Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 6282/41 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4