Цифровой функциональный преобразователь

 

ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий элемент И, реверсивный счетчик, управляемый делитель частоты и блок памяти,адресный вход и первый выход которого соединены соответственно с импульсным выходом и управляющим входом управляемого делителя частоты, тактовый вход которого соединен с входом устройства , второй выход блока памяти соединен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения возможности исключения прохождения ложных импульсов на вход реверсивного счетчика при переключении в узловых точках аппроксимации , в него введены элемент НЕ и блок мультиплексоров, причем выход i-ro мультиплексора блока соединен с первым информационным входом (i+1)го мультиплексора (,2,..,,Е-1, где С - количество мультиплексоров в блоке), т-е информационные входы каждого мультиплексора блока ( i, ,1,.. .eop.n-l, ,1,...,n-23 -1, n - количество информационных входов мультиплексора) § объединены и подключены к соответствующим разря;;ам третьего выхода бло (Л ка памяти, управляющие входы мультиплексоров блока подключены к соответс ствующим выходам кода управляемого де1ителя частоты, выход С-го мультиплексора блока соединен с первым входом элемента И, второй вход которого через элемент НЕ соединен с входом преобразователя, выход элемента И 4 4 соединен с счетным входом реверсивного счетчика. с;о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3Ш С 06 Р 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3500602/18-24 (22) 15.10.82 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) В.П.Кучеренко (53) 681.325(088.8) (56) 1. Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л., Энергоиздат, 1981, с. 61,рис. 3-5.

2. Авторское свидетельство СССР и 739509, кл. G 06 F 1/02, 1975 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий элемент И, реверсивный счетчик, управляемый делитель частоты и блок памяти, адресный вход и первый выход которого соединены соответственно с импульсным выходом и управляющим входом управляемого делителя частоты, тактовый вход которого соединен с входом устройства, второй выход блока памяти соединен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы.,Я0„„1104492 А за счет обеспечения возможности исключения прохождения ложных импульсов на вход реверсивного счетчика при переключении в узловых точках аппроксимации, в него введены элемент НЕ и блок мультиплексоров, причем выход

i-ro мультиплексора блока соединен с первым информационным входом (1+ 1)го мультиплексора (i=1,2. ..,3-1, где 0 — - количество мультиплексоров в блоке), m-e информационные входы каждого мультиплексора блока (в=1+21+К 2 1 ", j=0,1,... Йог, п-1, К=О, 1,...,п.2 > -1, и — количество информационных входов мультиплексора) ю

Ф объединены и подключены к соответст- Е вующим разрядам третьего выхода блока памяти, управляющие входы мультиплексоров блока подключены к соответствующим выходам кода управляемого дегителя частоты, выход (-го мультиплексора блока соединен с первым входом элемента И, второй вход которого через элемент HE соединен с входом преобразователя, выход элемента И соединен с счетным входом реверсивного счетчика.

С

1 110449

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных цифровых вычислительных устройствах в которых по число-импульсному

Э

5 коду аргумента воспроизводится заданная функциональная зависимость °

Известен цифро-часто".:;.ый кусочнолинейный функциональный преобразователь, содержащий счетчик аргумента, дешифратор номера линейного участка, блок памяти, реверсивный счетчикрегистр, регистр углового коэффициента, устройство управления и логическую схему, выполненную на элементах И и ИЛИ L1 j.

Недостатком данного устройства является сложность технической реализации дешифратора номера линейных участков и счетчика .аргумента, на

20 выходах которого формируются потенциально-импульсными преобразователями неперекрывающиеся во времени импульсные потоки, поступающие на соответствующие входы логической схемы, а также низкая надежность и точность воспроизведения функциональной зависимости в узловых точках аппроксимируемой функции, что требует принятия специальных мер по коррекции воспро30 изводимой функциональной зависимости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой функциональный преобразователь, содержащий управляемый делитель частоты, вход которого является входом функционального преобразователя, программный блок, первая группа выходов которого подключена к управляющим входам управляемого делителя частоты,.элементы И, входы

4О которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, реверсивный счетчик, выходы разрядов которого являются выходами функционального преобразователя, а выход сигнала

45 переполнения управляемого делителя частоты подключен к управляющему входу программного блока, вторая группа выходов которого подключена к первым входам соответствующих элементов И, выход знака приращения программного блока — к управляющему входу реверсивного счетчика, второй вход одного из элементов И тодключен к входу функционального преобразова- 55 теля, а вторые входы остальных элементов И вЂ” к соответствующим выходам управляемого делителя частоты, выход,элемента ИЛИ подключен к входу реверсивного счетчика 2 1.

Однако в известном функциональном преобразователе для получения на выходе элемента ИЛИ числоимпульсного потока, соответствующего i-му участку аппроксимируемой функции, необходимо обеспечить разнесение во времени выходньцс импульсов управляемого делителя частоты и импульсов тактовой частоты, поступающих на один из входов первого элемента И, которое достигается путем потенциально-импульсного преобразования. Техническая реализация потенциально-импульсных преобразователей на логических элементах существенно усложняет устройство, а на RC-цепях делает его ненадежным в работе, так как постоянная цепей имеет частотную и температурную зависимости, а также зависимость длительности выходных импульсов от.амплитуды и формы входных импульсов. Это не позволяет использовать функциональный преобразователь в аппаратуре с входным частотно-зависимым импульсным потоком, напряжения питания и климатические условия которой изменяются в сравнительно широких пределах.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет обеспечения возможности исключения прохождения ложных импульсов на вход реверсивного счетчика при переключении в узловых точках аппроксимации.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой функциональный преобразователь, содержащий элемент И, реверсивный счетчик, управляемый делитель частоты и блок памяти, адресный вход и первый выход которого соединены соответственно с импульсным выходом и управляющим входом управляемого делителя частоты, тактовый вход которого соединен с входом устройства, второй выход блока памяти соединен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого соединен с выходом преобразователя, дополнительно введены элемент НЕ и блок мультиплексоров, причем выход i-ro мультиплексора блока соединен с первыМ информационным входом (i+1)-ro мультиплексора (=1,2,..., 3 -1, где — количество мультиплексоров в блоке), m-e информационные входы каждого мультиплексора (m=1+2" +K 2"", j =О, 1,... log 2 п-1, з 110449

К = 0,1, ... n 2 — 1, п — количество информационных входов мультиплексора) объединены и подключены к соответствующим разрядам третьего. выхода блока памяти, управляющие входы мультиплексоров блока подключены к соответствующим выходам кода управляемого делителя частоты, выход 3 ro мультиплексора блока соединен с первым входом элемента И, второй вход которого 1О через элемент НЕ соединен с входом преобразователя, выход элемента И соединен с счетным входом реверсивного счетчика.

На чертеже изображена блок-схема преобразователя.

Цифровой функциональный преобразователь содержит управляемый делитель 1 частоты, элемент НЕ 2, элемент И 3, блок 4 мультиплексора, 20 блок 5 памяти и реверсивный счетчик 6.

Блок 5 памяти. представляет собой в простейшем случае счетчик числа аппроксимируемых участков и постоян. ное запоминающее устройство, адресные входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы — к информационным входам блока 4 и через стробируемые вентили к управляющим входам управляемого делителя 1 частоты.

Предлагаемый функциональный преобразователь обладает повышенной надежностью по сравнению с известным, так как стробирование входных сигналов блока 4 мультиплексоров осуществляется после переключения состояний управляемого делителя 1 частоты, что исключает прохождение на тактовый вход реверсивного счетчика 6 ложных импульсов в моменты времени, соответствующие изменению .кодов блока 5 памяти в узловых точках аппроксимируемой функции. Кроме того, предлагаемый функциональный преобразователь значительно проще известного, так как не требует применения сложных

Работа предлагаемого функционального преобразователя основана на принципах кусочно-линейной аппрокси- 35 мании функции, для которых входной переменной является число-импульсный код. Временное положение границ линейных участков аппроксимации фиксируется сигналом переполнения на выходе управляемого делителя 1 частоты. При этом в момент обнуления (переполнения) упра,:яемого делителя 1 частоты на соответствующих выходах блока 5 памяти появля- 45 ются двоичные коды, поступающие на информационные входы блока 4 мультиплексоров и управляющие входы управляемого делителя 1 частоты, для отработки очередного участка аппрок- 50 симации. Если в момент обнуления (переполнения) управляемого делителя 1 частоты необходима коррекция з ачениий функции Hà (i+1)-x yvacvxe аппроксимации, то с блока 5 памяти у на информационный вход блока 4 муль гиплексоров, подключаемый к выходу блока при нулевых комбинациях на его управляющих входах, подается уровень логической единицы. Величина приращения аргумента (число-импульсного кода) аппроксимируемой функции на

i — îì участке аппроксимации задается в виде прямого или обратного кодов на управляющих входах управляемого делителя 1 частоты первым выходом блока 5 памяти, а соответствующий ему число-импульсный поток приращения функции — двоичным кодом третьего выхода. При этом в зависимости от кода третьего выхода блока 5 памяти и числа импульсов, поступивших на тактовый вход управляемого делителя частоты, на выходе блока 4 появляются уровни логической единицы и логического нуля, соответствующие разрешенным и запрещенным интервалам времени, по которым осуществляется стробирование входными инвертированными импульсами состояний информационных входов блока 4.

Инвертированные импульсы входного число-иМпульсного потока, совпадающие по времени с положительными уровнями на выходе блока 4, проходят с выхода элемента НЕ 2, обеспечивающего помехоустойчивость функционального преобразователя при переключениях управляемого делителя частоты и смене его управляющих кодов в узловых точках аппроксимируемой функции, через элемент И 3 и подсчитываются ревер= сивным счетчиком 6, выходной код которого соответствует текущему значению аппроксимируемой функции, а знак приращения определяется состоянием входа управления направлением счета реверсивного счетчика 6, который подключен к второму выходу блока 5 памяти.

1104492

ВНИИПИ Заказ 5211/34 Тираж 699 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 потенциально-импульсных преобразователей на выходе управляемого делителя 1 частоты для получения неперекрывающихся во времени импульсных потоков. 3

Предлагаемый функциональный преобразователь характеризуется возможностью простого наращив";ия разрядности при повышенных требованиях к точностным характеристикам и сравнительно широким диапазоном рабочих частот, определяемым только быстродействием используемой элементной базы. Кроме того, функциональный преобразователь имеет на своем выходе (выход элемента И 3) частотнозависимый число-импульсный поток, длительность импульсов которого определяется только скважностью импульсов входной частоты. Это позволяет использовать функциональный преобразователь в устройствах с входным частотно-зависимым импульсным потоком, напряжение питания и климатические условия которых изменяются в сравнительно широких пределах.