Рекурсивное вычислительное устройство

Рекурсивное вычислительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

С оциапистическив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ

<„,881770

O (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030180 (21) 2863205 18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 15.1131. Бюллетень Н9 42

Дата опубликования описания 15.1181 (5 1)fA. Кл.з

0 06 6 7/12

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681 ° 33 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

А. С. Соколов (71) Заявитель (54) РЕКУРСИВНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно, к вычислительным устройствам последовательного типа, оперирующими с аналоговой и цифровой формами представления информации. Изобретение может быть использовано н системах .автоматического управления разнообразных рбъектов.

Известно устройство, которое держит набор входных и ныходных ключей (мультиплексоров ), цифровое программное устройство,управляющее мультиплексорамии, арифметическое. Устройство, представленное набором аналоговых интеграторов, и аналоговые запоминающие 1 элементы.для хранения результатов промежуточных вычислений и выходных величия 1).

Недостаток известного устройства заключается н низком быстродействии и ненысокой точности вычисления .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является. рекурсивное вычислительное устройство, в котором входной мультиплексор через кодоупранляемую матрицу, выполняющую роль умножающего цифро-аналогового преобразователя, соединен с операционным усилителем, имеющим элемент (резистор) обратной связи, входящий в состав этой кодоупранляемой матрицы. Выход операционного усилителя через выходной мультиплексор соединен со входами запоминающих элементов. Выходы запоминающих элементов соединены со входами исполнительных элементов и со входами входного мультиплексора. Часть входного мультиплексора соединена с датчиками сигналов в аналоговой форме, а кодовые входы кодоуправляемой матрицы подключены к датчикам сигналов в цифровой форме или (для констант) к программному устройству. Работой всего вычислительного устройства управляет цифровое программное устройство, подключенное к управляющим входам вход". ного и выходного мультиплексоров и запоминающих элементов g2) .

Однако низкая точность устройства определяется включением запоминающнх элементон последовательно с операционным усилителем, т.е. разомкнутым характером построения схема устройства. Низкое быстродействие определяется пассивным зарядом -конденсатора запоминающего элемента через внутреннее сопротивление выходного .мультиплексора от генератора напряжения, каким является операционный усилитель, вклю881770 ченный на выходе кодоуправляемой матрицы.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия.

Цель достигается тем, что рекурсивное вычислительное устройство, содержащее первый мультиплексор, пер.вая группа входов которого является группой аналоговых входов устройства, выход первого мультиплексора соеДи= нен с первым аналоговым входом умножающего цифро-аналогового преобразователя, цифровые входы которого через второй мультиплексор связаны с группой цифроных входов устройства, выход умножающего цифро-аналогоного преобразователя соединен с входом операционного усилителя,выход которого через третий мультиплексор связан с входами аналоговых запоминающих элементов, выходы которых, являющиеся выходами устройства, соединены с нторой группой входов первого мультиплексора, управляющие входы мультиплексоров и аналоговых запоминающих элементов соединены с выходами блока синхронизации, содер- жащий четвертый мультиплексор, к со ответствующим входам которого под. ключены выходы аналоговых запоминающих ячеек и выход операционного усилителя, управляющий вход четвертого мультиплексора соединен с выходом блока синхронизации, а выход — c вторым аналоговым входом умножающего цифро-аналогового преобразователя.

На чертеже представлена блок-схе" ма устройства.

Устройство содержит мультиплексор 1, умножающий цифро-аналогоный преобразователь 2, операционный усилитель 3, мультиплексор 4, аналоговые запоминающие элементы 5, выходы б, мультиплексоры.7 и 8, блок 9 синхронизации, цифровые .входы 10, аналоговые входы 11.

Устройство работает следующим образом.

Блок 9 вырабатывает последовательность импульсов (как правило, равной длительности), обеспечивающую связь всех элементов устройства во времени, при этом осуществляются арифметические операции, например, умножение одной из аналоговых входных величин (вход 11) на одну из цифровых величин (вход 10).

Для вывода иэ вычислительного устройства произведения используется один из запоминающих элементов 5.Одновременно выход этого запоминающего элемента через мультиплексор 7 подключается к аналоговому входу преобразователя 2. Таким образом, запоминающий элемент 5 оказывается в .цепи обратной связи операционного усилителя 3, конденсатор запоминающего элемента 5 перезаряжается под действием предельного значения выходного

Формула изобретения

Рекурсивное вычислительное устройство, содержащее первый мультиплексор, первая группа входов которого является группой аналоговых входов устройства, выход первого мульти40 плексора соединен с первым аналоговым входом умножающего цифро-аналогового преобразонателя, цифровые входы которого через второй мультиплексор связаны с группой цифровых входов устройстна, выход умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с входом операционного усилителя, выход которого через третий мультиплексор связан с входами аналоговых запоминающих элементов, выходы которых, являющиеся выходами устройства, соединены с второй группой входов перного мультиплексора, упранляющие нходы мультиплексоров и аналоговых запоминающих элементов соединены с выходами блока. синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, устройство содержит четвертый мультиплексор, к соатнетстнующим нхобО

65 дам которого подключены выходы аналоговых запоминающих ячеек и выход операцнонного усилителя, управляющий вход четвертого мультиплексора соединен с выходом блока синхронизации,а выход — с вторым аналогоным входом напряжения операционного усилителя

3, и скорость его перезарядов ограничивается только предельными возможными значениями напряжений и токов для ключей.

Собственные погрешности эагоминаю-. щего элемента 5 уменьшаются в К раз ,(К 10-20 тыс. — коэффициент усиле.ния операционного усилителя), поэтому точность всего устройства возрастает.

В качестве запоминающего элемента 5

16 .может быть использован простой

i запоминающий элемент, состоящий иэ конденсатора и истокового повторителя на МОП-транзисторе. Использование активного заряда конденсатора приво15 дит к повышению быстродействия в несколько раз. Например, при перезапоминании аналоговой величины от — 5 В до + 5 В при предельном значении напряжения операционного усилителя

;ф 10 В происходит ускорение процесса

-приблизительно в б раэ при погрешности запоминания в 0,.1%. В случае, если нЕ требуется повышение быстро= действия, в устройстве может быть увеличена емкость конденсатора (н 6 раз), что повысит точность запоминающего элемента 5 н режиме хранения.

Укаэанные свойства определяют технико-экономический эффект от испольЗО эования изобретения.

881770

Составитель Г. Осипов

Редактор Н.Ромжа Техред М.Голинка Корректор у. Пономаренко

Заказ 9976/75 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 умножаюцего цифро-аналогового преоб разователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2564058/18-24, кл. G 06 G 7/12, 1977.

2. Proceeding of IEE, vol. 118, И 3/4, 1971, р..286 (прототип).