Устройство для определения аргумента семейства периодических функций

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения аргумента семейства периодических функций по результатам наблюдений. Цель изобретения - повышение быстродействия. Цель достигается тем, что устройство для определения аргумента семейства периодических функций содержит N генераторов 4 тактовых импульсов, где N - число измерений величины периодической функции, с первого по N-й элементы И 5, N счетчиков 6, N блоков 7 формирования задержки, (N+1)-й элемент И 8, триггер 9, элемент И-НЕ 10. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 06 F 15/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4457503/24-24 (22) 07.07.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (72) А.А.Жалило, В.А.Дергачев и А.В.Рудич (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1088007, кл. С 06 F 15/32, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1262519, кл. G 06 F 15/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРГУМЕНТА СЕМЕЙСТВА ПЕРИОДИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к вычис„„Я0„„1562928 А1

2 лительной технике и может быть использовано для определения аргумента семейства периодических функций по результатам наблюдений. Цель изобретения — повышение быстродействия. Цель достигается тем, что устройство для определения аргумента семейства периодических функций содержит и генераторов 4 тактовых импульсов, где n— число измерений величины периодической функции, с первого по и-й элементы И 5, и счетчиков 6, и блоков 7 формирования задержки, (п+1)-й элемент

И 8, триггер 9, элемент И-HE 10.

1 З.п. ф лы, .2 иле

1562928

f,(õ) = f.;(S,), (i e. (1,п)). (3) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения аргумента семейства периодических функций по ре5 зультатам наблюдений.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг.l приведена схема устройства; на фиг.2 — схема блока формиро- lp вания задержки.

Устройство содержит вход 1 начальнбй установки, вход 2 запуска, вход

3 задания режима работы, генераторы

4>- 4„ тактовых импульсов, где п — 15 число измерений величины периодической функции, с первого по п-й элементы И 5, — 5„, счетчики 6„ - 6„, блоки 7, — 7 „ формирования задержки, (П+1)-й элемент И 8, триггер 9, эле- 20 мент И-НЕ 10, выходы 11„ — 11 результата, выход 12 готовности результата, с первого по и-ю группы информационных входов 13 — 13

1 Ь

Блок 7 формирования задержки со- 25 держит информационный вход 14 блока, элементы 15 задержки, мультиплексор

16, выход 17 блока.

При описании работы устройства приняты следующие обозначения: f — 3О

1 пЕриодическая функция с областью однозначности х;= (О,р;) и областью значений у-;; р; — период функции К;; А . — результат измерения величины

1 функции f 1 (À; ь У,), i C (1, и); х — on- 35 ределяемое значение аргумента функции 1 .;; Т, — период следования импульсов на выходе х-ro генератора;

q — интервал времени, превосходящий время переходящих процессов в схеме 40 уСтройства, — равно задержке сигнала в элементе 15 задержки; ш; — состояние i-го двоичного счетчика 6;, (Ше — Ор1р2 еоо)р 1 1уПе

Результаты измерения величины функ-45

IgfH f связаны c HcKQMQH величиной х следующей системой уравнений:

Х,(х) = А, (з. (1,п)). (1)

Учитывая, что функция f; является 50 взаимооднозначной,отображением ГО,р;) на у можно найти такое Я; 6 (О,р;), что выполняется равенство

f (S.) = А.. (2)

1 1 1 55

Тогда систему уравнений (2) можно переписать в виде х = ш,р; + S (ig (l,п)), (4) где m — некоторое целое число (практически ш; > О) .

Таким образом, система уравнений (1) сводится к системе уравнений х=ш„р„+ S,; гг 2 (5) ш 11Р 11 + S» где ш; — некоторые неизвестные неотрицательные целые числа

S. е 0, р,), i6 t l,ïj.

В пределах точности представления чисел можно записать

"г

;Е а- 2

° 1. = -1, йг

b e2

Е =-11, S

I где а;1 и Ь.1 — значения О или 1;

1 п,, п г — положительные целые числа.

То гда

П1+11 z

""=m m(X. (=o 1tiif12

Ь 2 ) + - - а 2 ;

1 =0 г-!

4 4 ° ° ° ° Е ° ° ° ° ° ° Е 4 Е Е ° ° Е Е Е Е ° ° ° ° ° 4 °

"1+ 1q 11 +11 г х2 =ш (, Ь 2 ) + . а, 2

e=o е= и в дальнейшем ищут величину х2".

Введя обозначения х = х2, р.= !

11

=р 2, Я; = S .2 в систему (7), получают ! х =m,p,+S,; (8) о х =ш„р„+ S„ где с учетом заданной точности представления чисел х", р",, Я; - целые

\ числа.

Решение системы уравнений (8) соя стоит в определении такого х что

h л . Э для заданных р; и S,(i = 1,n) все уравнения, входящие в систему, преобразуются в тождества (в общем случае

Поскольку f. является периоди ес1 кой функцией с периодом f- т.е.

1э

f; (t + р;) = f;(t), то система уравнений (3) эквивалентна системе уравнений

1562928 . эта система имеет бесконечное множество решении), В режиме определения только первого решения из множества на вход 1 начальной установки подается импульс, 5 устанавливающий все счетчики 6, — 6 „ и триггер 9 в состояние "0", На вход

3 задания режима работы подается сигнал "1". На выходе элемента И-НЕ 10 появляется разрешающий сигнал логической "1", поступающий на вход элементов И 5„ - Sn На вход 2 запуска подается импульс, запускающий генераторы 4, — 4 „ тактовых импульсов. Каждый генератор 4, — 4 „ формирует на своем выходе единичные импульсы, следующие через период Т = р. 1.. При

1 1 поступлении данных импульсов на входы элементов И 51 — 5„, на вторых входах которых находятся разрешающие импульсы с выхода элемента И-НЕ 10, элементы И 5, — 5 „ открываются и пропускают импульсы с выхода генераторов 4 — 4

1 11 тактовых импульсов на вход счетчиков

6„— án и блоков 7 формирования задержки. Счетчики 61 — 6 начинают считать импульсы, поступающие на счетные входы с выходов элементов И 5, 1

5„. Блок 7 формирования задержки осу- 30 ществляет задержку. сигнала в зависимости от значения двоичного кода чиси ла S. (C;„= 0 — сигнал проходит без задержки, Я = 1 — задержка на время ь, ь . = 2 — задержка на время 27 и

1 т.д.). Таким образом, на выходах блоков 7 задержки формируются единичные и импульсы в моменты времени t =S . .7 + и 1 1

+ ш;р

Очевидно, что решение системы (8) 4р будет найдено„ если т.е. при наступлении момента синхронизации. Это произойдет в том случае, если импульсы с выходов блоков 7 поступят на входы элемента И 8 45 одновременно. При этом на выходе 12 готовности результата формируется импульс, свидетельствующий об отыскании решения, а на выходах 11

11. появляются искомые значения m ... .SQ п 1

Импульс с выхода элемента И 8 поступает также на вход триггера 9 и устанавливает его в состояние "1". На выходе элемента И-НЕ 10 появляется сигнал "0", закрывающий элементыИ 5„-, SS

5 „. На этом работа схемы в режиме отыскания первого решения заканчивается.

В режиме отыскания множества решений, на вход 1 начальной установки подается импульс, устанавливающий все счетчики 6„ — 6„ и триггер 9 в состояние "0". На выходе элемента И-HE !О появляется сигнал "1", поступающий на вход элементов И 5 — 5„. На вход 2 запуска подается импульс, запускающий генераторы 4, — 4 „ тактовых импульсов. Импульсы с выходов генераторов 41 — 4 и подаются на входы элементов И 5, — 5„, на вторых входах которых находятся разрешающие импульсы с выхода элемента И-НЕ 10, и поступают на входы счетчиков 6, — 6 „ и блоков 7, — 7, формирования задержки.

Счетчики 6, — 6„ подсчитывают количество импульсов, поступающих на их счетные входы. Задержанные блоками 7 формирования задержки последовательности импульсов поступают на входы элемента И 8. При наступлении момента синхронизации (одновременности прихода импульсов со всех выходов блоков 7 задержки) находится решение (m ) системы (8). На выходе элемента

И 8 появляется импульс, поступающий на выход 12 готовности результата и на вход триггера 9, устанавливая по" следний в состояние "1". Ha era выходе при отсутствии импульса на входе

1 начальной установки появляется сигнал "0", который в совокупности с сигналом "011 с входа 3 формирует сигнал "1" на выходе элемента И 10. Процедура продолжается, на выходах ll

11 появляются искомые значения m, и t (в моменты наступления синхронизации) до тех пор, пока на вход 3 задания

11 11 режима работы поступает сигнал 0

Формула изобретения

1. Устройство для определения аргумента семейства периодических функций, содержащее первый генератор тактовых импульсов, первый счетчик, (и+1) элемент И, где и — число измерений величины периодической функции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит с второго по и-й генераторы тактовых импульсов, с второго по п и счетчики, элемент И-НЕ, триггер и с первого по и-й блоки формирования задержки, причем вход начальной установки устройства, подключен к входам

1562928 рования задер;KKH информационный выход i-ro счетчика подключен к i-uy выходу результата устройства.

Составитель В. Смирнов

Редактор Н . Рогулич Техред Л. Сердюкова Корректор Э,,Пончакова. - аказ 1066

Тираж 564

Подписное — MÈÏÈ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 установки в "Оп счетчиков с первого по и-й и триггера, вход запуска устройства подключен к входам запуска гейераторов тактовых импульсов с пер5 во го по Il-é, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И с первого по п-й, вход режима устройства подключен к первому входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к вторым входам элементов

И с первого по п-й, выход i-ro элемента И, где i = 1,...,п, подключен к счетному входу i-го счетчика и к информационному входу i-го блока фор- 1 мирования задержки, выход которого подключен к i-му входу (и+1)-ro элемента И, выход которого подключен к выходу признака готовности устройства и к входу установки в

"1" триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, информационные входы -й группы устройства подключены соответственно к управляющим входам 1-го блока форми- 25

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования задержки содержит с первого по m-й элементы задержки, где m— порядок эквивалентной системы уравнений, и мультиплексор. причем управляющие входы блока подключены со ответственно к управляющим входам мультиплексора, выход которого подключен к выходу блока, информационный вход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора и к входу первого элемента задержки, выход j -ro элемента задержки, где j = 1,..., m-2, подключен к (j +

+ 1)-му информационному входу мультиплексора и к входу (j+1)-ro элемента задержки, выход (m-1)-го элемента задержки подключен к m-му информационному входу мультиплексора.