Функциональный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
(72) Автор изобретемия
A. 8. Кондаков (7!) Заявмтель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЙРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к автомати= ке и вычислительной технике и может найти применение для функционального преобразования цифровых сигналов в аналоговые.
Известен цифроаналоговый многофунк- циональный преобразователь, содержащий регистры, цифроаналоговые линейные преобразователи, дешифраторы адреса и кода функции, группы элемен" тов И, блоки памяти и выходной сумматор (1.g.
Недостатками данного функциональ-. ного преобразователя являются конструктивная сложность и ограниченная область применения, так как преобразо13 ватель не позволяет формировать npo" изводные аналогового сигнала на функ цию от цифрового сигнала.
Наиболее близок к предлагаемому функциональный преобразователь, со26 держащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой группе адресных входов блока памяти, соединенного знаковым выходом со входом триггера знака, а цифровыми выходами - с первой группой входов преобразователя код - частота, подключенного второй группой входов к выходам разрядов nepaoro счетчика, а выходом - ко второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов - к информацион- ным входам nepeoro регистра, соединенного. выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока, а .управляющим входом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и вто рого счетчиков, причем цифроаналоговый множительный блок соединен аналоговым входом.с шиной ввода аналогового сигнала„ а выходом - со входом выходного операционного усилителя, а вторая группа входов блока сравнения кодов подключена к выходам разрядов аналого-цифрового преобразователя, соединенного входом с шиной ввода аргумента (23.
Недостаток известного устройства - пониженная производительность при воспроизведении различных функций, что обусловлено сложностью перенастройки функционального преобразователя при переходе от одной воспрои э води мой фун кцни к дру гой .
Цель изобретения - повышение производительности функционального преобразователя при воспроизведении различных функций цифрового аргумента.
Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой группе адресных входов блока памяти, соединенного знаковым выходом со входом триггера знака, а цифровыми выходами " с первой группой входов преобразователя код-частота, подключенного второй группой входов к выходам разрядов первого счетчика, а выходом - ко второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов - к информационным входам первого регистра, соединенного выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока, а управляющим входом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и второго счетчиков, причем цифроаналоговый множительный блок соединен аналоговым входом с шиной ввода аналогового сигнала, а выходом " со входом выходного операционного усилителя, дополнительно введены второй и третий регистры и второй дешифратор, подключенный выходами ко второй группе адресных входов блока парого счетчика и управляющим входом третьего регистра, подключенного ин- формационными входами к шине ввода кода аргумента, а выходами разрядов— ко второй группе входов блока сравнения кодов.
На чертеже изображена блок-схема ,функционального преобразователя.
Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И 2 и счетному входу первого счетчика 3, Выход старшего разряда счетчика 3 соединен со счетным входом второго
zo счетчика 4, подключенного выходами разрядов через первый дешифратор 5 к первой группе адресных входов блока 6 памяти. Блок б памяти соединен знако" вым выходом со входом триггера 7 зна25 ка, а цифровыми выходами - с первой группой входов преобразователя 8 код-частота. Преобразователь 8 кодчастота подключен второй группой входов к выходам разрядов первого счетчика 3, а выходом - ко второму входу элемента И 2. Выход элемента И 2 сое" динен со счетным входом реверсивного счетчика 9, подключенного входом управления реверсом к выходу триггера
7 знака, а выходами разрядов - к информационным входам перво ro реги стра 10. Регистр 10 соединен выходами разрядов с цифровыми входами цифроаналогового множительного блока 11, а
40 управляющим входом - с выходом блока
12 совпадения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов первого и второго счетчиков 3 и 4. Множительный блок 11 соединен аналоговым входом с шиной вво45 да аналогового сигнала у, а выходомс входом выходного операционного уси" лителя 13. Второй дешифратор 14 подключен выходами к второй группе адресных входов блока 6 памяти, а входами - к выходам разрядов второго регистра 15. Регистр 15 соединен информационными входами с шиной ввода кода N функции, а управляющим входом - с выходом старшего разряда счетss чика 4 и управляющим входом третьего регистра 16. Регистр 16 подключен ин формационными входами к шине ввода
1 ,кода Йу аргумента, а выходами раэря-
94748
4 мяти cI входами к выходам pcI3pRAos второго регистра, соединенного информационными входами с шиной в вод а кода функции, а управляющим вхо дом - с выходом старшего разряда вто5 8 дов - к второй группе входов блока
12 сравнения кодов. функциональный преобразователь работает следующим образом.
Аргумент Мх воспроизводимой функ- ции в цифровой форме поступает на ин-. формационные входы регистра 16, с вы ходов разрядов котОрого поступает на вторую группу входов блока 12 сравнения кодов. управляющий выбором воспроизводимых функциональных зависимостей сигнал Й в цифровой форме поступает на информационные входы регистра 15 и через дешифратор 14 воздействует на вторую группу адрес" ных входов блока 6 памяти, обеспечивая тем самым выбор координатных при ращений, соответствующих требуемой на данный момент аппроксимирующей функции f<(й„), иэ числа И= 2 (где m - . число разрядов кода й„ ) аппроксимирующих функций, координатные прираще,ния которых записаны в блоке 6 памя-i ти. Прямоугольные импульсы с выхода:. генератора 1 . пересчитываются последовательно включенными первым 3 и вторым 4 счетчиками. "Быстрый" счетчик
3 участвует в кусочно-линейной аппроксимации каждого участка заданной функции f {N ), а "медленный" счетчик 4 служит для отыскания через дешифратор 5 в блоке 6 памяти текущих значений приращений ординат узлов аппроксимации этой функции.
Сигналы с выходов разрядов счетчиков
3 и 4 поступают на первую группу входов блока 12 сравнения кодов. При равенстве кодов на выходе регистра 16 и в счетчиках 3 и 4 на выходе бло-. ка 12 сравнения кодов формируется сигнал, поступающий на управляющий вход регистра 10 и разрешающий запись в него кода с выхода реверсивного счетчика 9. Преобразователь 8 кодчастота, управляемый so второй группе входов выходами разрядов счетчика 3, а по первой группе входов - выходами блока 6 памяти, формирует на выходе сигнал разрешения счета, который поступает на вход элемента
И 2, и разрешает прохождение прямоугольных импульсов с генератора 1 на счетный вход реверсивного счетчика 9 в зависимости от приращения соседних ординат узлов аппроксимации заданной функции.
Трйггер 7 знака подключен к знако" вому выходу блока 6 памяти и "управляет реверсом реверсивного счетчика
94748
Ь элемент И 2, триггер 7 знака, реверсивный счетчик 9 осуществляют временную развертку кусочно-линейной аппроксимирующей функции. С помощью блока 12 сравнения кодов и регистра
10 происходит фиксация моментов ра" венства ординат. временной и заданной функций для цифрового аргумента Й, записанного в регистр 10. При этом код текущей ординаты функции fq(Ng) соответствующей входному аргументу
N> и управляющему коду Nq поступает на цифровые входы цифроаналогового множительного блока 11 в моменты времени, когда равны код аргумента Ny на на выходах регистра 16 и изменяющийся код времени на входах счетчиков 3 и 4. В данные моменты времени ордина" ты временной функции и аппроксимирую° 4
° S
SO щей функции fq (й„) также равны.
Таким образом, функциональный преобразователь, обеспечивает воспроизведение функциональной зависимости f (N у) и при необходимости производит ее умножение на аналоговый сигнал у. Обновление информации по шине ввода кода аргумента N .i шине ввода
9, выходы разрядов которого управляют ключами цифроаналогового множительного блока 11 через регистр 10.
Аналоговый вход блока ll является
5 входом аналогового сигнала и может быть использован для формирования произведения у, 1 (Ч ), Преобразователь 8 код-частота обеспечивает получение заданной кру 4 тизны каждого участка аппроксимирующей функции и работает в соответ-: ствии с логическим выражением
И»Ч„Ч„чV × Ч „ч Ч„Ч„„,q ч...ч q "и-< n-g. ""11 где ц„-К - код на выходах разрядов счетчика 3;
Ч„-Ч„- код на цифровых выходах блока 6 памяти;
20 U - выходной сигнал преобразователя 8 код"частота.
Выход старшего разряда счетчика 4 подключен к управляющим входам второго 15 и третьего 16 регистров.
Вследствие этого, в моменты времени, соответствующие переполнению счетчи". ка 4, осуществляется перезапись цифрового аргумента N и цифрового управляющего сигнала Nq.
Генератор 1, первый 3 и второй 4 счетчики, дешифратор 5, блок 6 памя" ти, преобразователь 8 код- частота, кода Функции Ив производится в конце каждого периода временной развертки, т.е. при переполнении счетчика 4. преимуществом предлагаемого функционального преобразователя в сравнении с известным является повышение производительности при воспроизведении различных функций эа счет цифрового управления выбором воспроизводимых функциональных зависимостей, что позволяет осуществлять воспроизведение целого ряда функциональных эави" симостей при практически мгновенной перенастройке преобразователя с одной зависимости на другую. Это создает предпосылки для широкого использования таких функциональных преобразователей в составе специализированных вычислительных устройств и гибридных вычислительных систем.
Формула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И и счетному входу первого счетчика, соединенного выходом старшего разряда со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого через первый дешифратор подключены к первой rpynne адресных входов блока памяти, соединенного знаковым вь.ходом со входом триггера знака, а цифровыми выходами - с первой груп-. ой входов преобразователя кад-частота, подключенного второй группок входов.к выходам разрядов первого счетчика, а выходом - ко второму входу элемента И, соединенного выходом со счетным входом реверсивного счетчика, подключенного входом управ" ления реверсом к выходу триггера знака, а выходами разрядов - к инФормационным входам первого регистра, соединенного выходами разрядов с цифровыми .входами цифроаналогового множительного блока, а управляющим sxo дом - с выходом блока сравнения кодов, первая группа входов которого подключена к выходам разрядов перво1о го и второго счетчиков, причем цифроаналоговый множительный блок соединен аналоговым входом с шиной ввода аналового сигнала, а выходом - со входом выходного операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель ности функционального преобразователя при воспроизведении различных функ ций цифрового аргумента, в него дополнительно введены второй и третий регистры и второй дешифратор, подключенный выходами ко второй группе адресных входов блока памяти, а входами - к выходам разрядов второго регистра, соединенного информационными входами с шиной ввода кода Функции, а управляющим входом - с выходом старшего разряда второго счетчкка и управляющим входом третьего ре.гистра, подключенного информационными входами к шине ввода кода аргумента, а выходами - разрядов - ко второй группе входов блока сравнения кодовв.
35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР
11 651370, кл. 0 06 0 7/26, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
40 по заявке и 2706155/18-24, кл. G 06 6 7/12, 1979 (прототип}.