Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор

«эобретеняя

А.В. Кондаков (71) Заяввтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПЕРЕИЕННЫХ

ВО ВРЕИЕНИ КОЭФФИЦИЕНТОВ!

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализиро.ванных устройствах автоматики и в составе гибридных вычислительных систем.

Известно устройство для одновре" менного воспроизведения нескольких переменных во времени напряжений, со.держащее генератор импульсов, блок управления, управляемый усилитель

-.частоты,"счетчик, блок памяти, цифро" аналоговые преобразователи, инвертор, сумматор, коммутатор и многоканальный запоминающий блок 31).

Недостаток устройства - ограниченная область применения, так как оно не позволяет формировать произведение независимых переменных на переменные во времени напряжения.

Известно также устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор . импульсов, управляющий регистр сдви2 га, счетчик, дешифратор, блок коммутации функций, блок памяти, переключающий блок, триггер знака, реверсивный счетчик и выходной цифроаналоговый множительный блок $23.

Данное устройство обладает высокой производительностью из-за практически мгновенного переключения вида воспроизводимых во времени коэффициентов, 10 . но имеет ограниченную область применения, так как не позволяет воспроизводить одновременно несколько переменных во времени коэффициентов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для воспроизведе" ния переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к переоА группе входов первого дешифратора, соединенно40

S0

55 го выходом со входом блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входу триггера знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя код-частота, соединенного второй группой. входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом - со вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного входом управления реверсом с выходом триггера знака, а выходами разрядов — с информационными входами основного регистра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является первым входом устройст,ва, а выход через основной операционный усилитель соединен с первым выходом устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, соединенного выходом с управляющим входом основного регистра, а второй группой входов - с выхо дами аналого-цифрового преобразователя, подключенного входом к шине ввода развертывающего сигнала (3).

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, так как он позволяет воспроизводить одновременно только один приемный во времени коэффициент.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет одновременного воспроизведения нескольких переменных во времени коэффициентов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора, соединенного выходами со входами блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входу триггера знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя код-частота, соединенного второй группой входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом — со вторым входом основного элемента И, подключенного вы$ 0

t$

2$

3S ходом к счетному входу реверсивного счетчика, соединенного входом управления реверсом с выходом триггера знака, а выходами разрядов - с информационными входами основного регист-. ра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является первым входом устройства, а выход через основной операционный усилитель соединен с первым выходом устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, дополнительно введены и+1 элементов И (где и - количество одновременно воспроизводимых переменных во времени коэффициентов), и-1 регистров, и-1 цифроаналоговых множительных блоков, и-1 операционных усилителей, элемент заержки, второй дешифратор, третий счетик и счетчик по модулю и, соединенный выходами разрядов со второй группой входов первого дешифратора и входами второго дешифратора, каждый

i-ый (1(сп) выход которого подключен к первому входу i-го дополнительного элемента И, соединенного вторым входом с выходом блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам разрядов третьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и, подключенного счетным входом к выходу старшего разряда второго счетчика, причем инверсные выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами (п+1)-ro дополнительного элемента И, подключенного выходом к дополнительному входу первоro дешифратора и входу элемента задержки, соединенного выходом со входом управления установкой кода реверсивного счетчика, установочные входы которого подключены к цифровым выходам блока памяти, а выходы разрядовк информационным входам дополнительных регистров, причем каждый i-ый (1(сп-1) дополнительный регистр соединен управляющим входом с выходом (1+1)-го дополнительного элемента И, а выходами - с цифровыми входами i-ro дополнительного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является (i+1)-ым входом устройства, а выход через i-ый дополнительный операционный усилитель соединен с (!+1)-ым выходом устройства, причем управляющий вход основного регистра подключен к выходу первого дополнительного элемента И.

На чертеже изображена блок-схема устройства для воспроизведения nepe" менных во времени коэффициентов.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И 2 и счетному входу первого счетчика 3, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика 4. Счетчик 4 подключен выходами разрядов к первой группе входов первого дешифратора 5, соединенного выходами с входами блока 6 памяти. Блок

6 памяти подключен знаковым выходом. к входу триггера 7 знака, а цифровыми выходами - к первой группе входов преобразователя 8 код-частота. Преобразователь 8 соединен второй группой входов с выходами разрядов счетчика 3, а выходом - со вторым входом элемента И 2. Элемент И 2 подключен выходом к счетному входу реверсивного счетчика 9, вход управления реверсом которого соединен с выходом триггера 7 знака, а выходом разрядов - с информационными входами основного регистра 10. Регистр 10 подключен выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока 11, аналоговый вход которого является первым входом устройства, а выход через основной операционный усилитель I2 соединен с первым выходом устройства. Выходы разрядов счетчиков

3 и 4 подключены к первой группе входов блока 13 сравнения кодов. Счетчик

14 по модулю и (где n - количество одновременно воспроизводимых перемен . ных во времени коэффициентов) соединен выходами разрядов со второй груп" пой входов дешифратора 5 и входами второго дешифратора 15. Каждый i-ый (1cсicn) выход дешифратора 15 подключен к первому входу i--ro дополнительного элемента И 1й, соединенного вторым входом с выходом блока 13 сравнения кодов. Блок 13 подключен второй группой входов к выходам разрядов третьего счетчика 17, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика 14 по модулю и. Счетчик 14 подключен счетным входом к выходу старшего разряда счетчика 4. Инверснше выходы разрядов счетчиков 3 и 4 соединены со входами (n+1)-ro дополнительного элемента И 18, под5

1 °

l5

ЗЭ

ЗЭ

4Э ключенного к дополнительному входу дешифратора 5 и входу элемента 19 задержки. Выход элемента 19 задержки соединен с входом управления установкой кода реверсивного счетчика 9, установочные входы которого подключены к цифровым выходам блока 6 памяти, а выходы разрядов - к информационным входам дополнительных регистров 20. Каждый i-ый (1 1<п-1) регистр

20 соединен управляющим входом с выходом (i+1)-го элемента И 16, а выходами - с цифровыми входами i-го дополнительного цифроаналогового множительного блока 21, аналоговый вход .. которого является (i+1)-ым входом устройства, а выход через i-ый до- . полнительный операционный усилитель

22 соединен с (Г+1)-ым выходом устройства. Управляющий вход регистра 10 подключен к выходу первого элемен:,та И 16.

Устройство работает следующим образом.

Требуемые переменные во времени t коэффициенты f; (t) (где 1< i

t=0 и являющееся первым узлом аппроксимации, задается непосредст венно значением ординаты,а все последующие уз" лы представляются значениями приращений ординат и знаками приращений ординат аппроксимирующих функций на соответствующих им участках аппроксимации. Представленная таким образом информация о значении ординат аппроксимирующих функций в узлах аппроксимации кодируется двоичным кодом и заносится в блок 6 памяти.

Отсчет времени t в устройстве осу.ществляется третьим счетчиком 17, ко-< торый совместно с включенными последовательно первым и вторым счетчиками 3 и 4 и счетчиком !4 по модулю и пересчитывают прямоугольные импульсы с выхода генератора 1. В те ение времени, соответствующего периоду переполнения счетчика 14 по модулю п, когда состояние счетчика 17 остается неизменным, устройством осуще ствляется поочередная временная развертка всех и аппроксимирующих функций, текущие значения ординат которых в конечном итоге формируются в реверсивном счетчике 9. Состояние выходов счетчика 17 по модулю и определяет порядковый номер развертываемой функции„ а состояние выходов счетчика 4 - порядковый номер текущего участка кусочно-линейной аппроксимации. Выходные сигналы этих счетчиков обеспечивают через дешифратор 5, выбор текущих значений приращений ординат узлов аппроксимации ta развертываемой функции из блока 6 памяти, двоичный код которых подается на первую группу входов преобразова-теля 8 код-частота. Преобразователь

8, управляемый по второй группе вхо- >s дов счетчиком 3, формирует на выходе сигнал разрешения счета, который поступает на .второй вход элемента

И 2 и разрешает прохождение прямо- . угольных импульсов генератора 1 на . 2в счетный sxop реверсивного счетчика 9,. обеспечивая тем самым получение заданной крутизны каждого участка аппроксимации развертываемой функции.

Функционирование. преобразователя 8 2з код-частота описывается логическим выражением где 4»,- щ„- код на выходах разрядов счетчика 3;

V -ׄ - код на цифровых выходах блока 6 памяти, U - выходной сигнал преобразователя 8 код-частота.

Это выражение показывает, что число импульсов, поступающее на счетный вход реверсивного счетчика 9 на каждо,л участке линейной аппроксимации, однозначно соответствует текущему значению кода приращения функции. Знак ,приращения учитывается путем подачи на вход управления реверсом счетчи" ка 9 через триггер — 7 знака .. сигнала

:=о знакового выхода блока 6 памяти.

Выбор начальных значений аппроксимирующих функций из блока 6 памяти и их запись в реверсивный счетчик 9 с установочных входов последнего осуще ст вляет ся перед началом раз вертки текущей функции, т.е. в момент времени, когда счетчики 3 и 4 находятся в нулевых состояниях. Дешифрация нуле-ss вых состоян1й счетчиков производится с помощью (и+1)-ro дополнительного элемента И 18, входы которого подключены к инверсным выходам разрядов счет чиков 3 и 4, а выход - к дополнительному входу дешифратора 5 и через weмент 19 задержки, ко входу управления установкой. кода реверсивного счетчика 9. Элемент 19 задержки обеспечивает задержку записи информации в реверсивный счетчик 9 на время, необходимое для ее выбора иэ блока 6 памяти.

Сигналы с выходов разрядов счетчиков 3 и 4, как это следует иэ логики работы устройства, выполняют роль временного аргумента t каждой из аппроксимирующих переменные коэффициенты функций. Следовательно, в моменты времени, когда состояние выходов этих счетчиков совпадает с состояни-, ем выходов счетчика 17 временного аргумента t переменных коэффициентов, текущее значение ординаты каждой i-ой аппроксимирующей функции, формируемой в реверсивном счетчике 9, оказывается равным текущему значению i-ro переменного коэффициента..Совпадение состояний выходов счетчиков 3 и 4 и сос" тояний выходов счетчика 17 фиксируется блоком 13 сравнения кодов, сигнал с выхода которого поступает на вторые входы и дополнительных элементов И 16.

Дешифратор 15 декодирует каждое

i-îå состояние счетчика 14 по модулю и и, стробируя i-ый элемент И 16, опрашивает состояние выхода блока 13 сравнения кодов. Сигнал совпадения с выхода блока.13, пройдя через i-ый элемент И 16, поступает на управляющий вход соответствующего из регистров 10 и 20, подключенных информационными входами к выходам реверсивного счетчика 9. При этом в выбранный i-ый регистр запишется значение текущей ординаты аппроксимирующей функции

f „- (t ), соответствующее значению переменного коэффициента f; (t). По переполнению счетчика 4 счетчик 14 по модулю переходит в (i+1)-ов состояние, соответствующее развертке (i+1) -ой аппроксимирующей функции, и в момент времени t" t аналогичным образом в (1+1)-ый регистр запишется значение „..»„(й ) - Е„-+,(t) и так далее.

После переполне» ия счетчика 14 по модулю п счетчик 17 переходит в следующее состояние и процесс, в результате которого формируются значения всех переменных коэффициентов для нового значения аргумента повторяется.

47 7

Фициентов, в него дополнительно введены n+1 элементов И (где n - количество одновременно воспроизводимых переменных во- времени коэффициентов), и-1 регистров, и-1 операционных ых множительных блоков, и-1операционных усилителей, элемент задержки, второй дешифратор, третий счетчик и счетчик по модулю и, соединенный выходами разрядов со второй группой входов первого дешифратора и входами второго дешифратора, каждый i ûé (14 i 4п) выход которого подключен к первому входу

i ãî дополнительного элемента И, соединенного вторым входом с выходом бло-. ка сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам разрядов третьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом старшего разряда счетчика по модулю и, подключенного счетным входом к выходу старшего разряда второго счетчика, причем инверсные выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами (n+1)-го дополнительного элемента И, подключенного выходом к дополнительному входу первого дешифратора и входу элемента задержки, соединенного выходом со входом управления установкой кода реверсивного счетчика, установочные входы которого подключены к цифровым выходам блока памяти, а . выходы разрядов - к информационным входам дополнительных регистров, причем каждый i -ый (1 i ап-1) дополнительный регистр соединен управляющим входом с выходом (I+1)-ro дополнительного элемента И, а выходами - с цифровыми входами i-го дополнительного цифроаналогового множительноro блока, аналоговый вход которого является (i+1)-ым входом устройства, а выход через i b«é дополнительный операционный усилитель соединен с (i+1)ым выходом устройства, причем управляющий вход основного регистра подключен к выходу первого дополнительного элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2832271/18-24, кл. С 06 С 7/26, 1979

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2723786/18-24, кл. G 06 G 7/26, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР чо заявке 4" 2706155/1 8-2 4, кп. С 06 G 7/12 1979 (прототип).

Коды текущих значений каждого 1-rî переменного коэффициента f„(t) поступают на цифровые входы соот вет ст вующих цифроаналоговых множительных блоков 10 и 21, на аналоговые входы ко" торых поступают входные сигналы у .

В результате на выходах устройства формируются напряжения вида

Z„. = у„ f (t), 1,2,...,n, Таким образом, предлагаемое уст- о ройство по сравнению с известным позволяет одновременно воспроизводить несколько переменных во времени коэффициентов, что расширяет возможную область его применения в специализированных устройствах автоматики и в гибридных вычислительных системах.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения переменных во времени коэффициентов, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу основного элемента И к счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе sxoдов первого дешифратора, соединенного выходами со входами блока памяти, подключенного знаковым выходом ко входу триггера знака, а цифровыми выходами - к первой rpynne входов преобразователя код-частоты, соединенного второй группой входов с выходами разрядов первого счетчика, а выходом - со вторым входом основного элемента И, подключенного выходом к счетному входу реверсивного счетчика, ао соединенного входом управления реверсом с выходом триггера знака, а выходами разрядов - с информационными входами основного регистра, подключенного выходами к цифровым входам основного цифроаналогового множительного блока, аналоговый вход которого является первым входом устройства, а выход через основной операционный усилитель соединен с первым выходом Ж устройства, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения .55 области применения устройства за счет одновременного воспроизведения несКольких переменных во времени коэфТираж 748 Под пи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам. изобретений и открытий

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

Заказ 11492/80

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Казинов

Редактор Л. Пчелинская Техред И. Надь . Корректор Г. Назарова