Функциональный преобразователь

 

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>769548 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2714071/18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 04.01.81 (51) М.Кл." G:06 F 15/31

Государственный иемитет по делам изееретеиий и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72} Авторы язобретевия

В. И. Куля, Ю. М. Смирнов, В. Г. Кутас и В. А. Б

Главный научно-исследовательский и информационно-вычислительный центр

Госплана Украинской ССР

-. (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретеняе относится ас .цифровым специал изированньем вычислительным устройствам,и может быть использовано в системах автоматического управлевия.

Известен функциональный преобразователь, выполненный:в виде параболического интерполятора аналогового типа, .содержащего два управляемых. генератора тока, два

HHTeppHðóющих,конденсатора, входной ключ;и ключ обратной связи, два запоминающ их конденсатора, усилитель,напряжения, повторитель смещения и два дополн ительных управляемых генератора тока 1 11.

Недостатком этого преобразователя является невозможность производить и нтер- 15 поляцию сигналов с большой точностью в связи с нестабильностью параметров аналоговых элементав. Аналоговый характер входной и:выходной информации не,позволяет использовать, подобные устройства без 20 дополнительного преобразования в цифровых системах обработки информации.

Известен также функциональный пре. образователь, выполненный в выде линейнокругового и нтерполятора, содержащего устройство ввода данных, постоянное ЗУ, блок задания скорости, решающий олок, выполненный на четырех двсичных умножителях, устройство управления, четыре двоичных умножителя iH два сумматора 12). Недостатком преобразователя является невысокая точность работы.

Наиболее близккм техническим решением к изобретению является, вычислительное устройство, выполняющее функции,интерполятора, содержащее цифровой запоминающий блок, адресный управляющий блок, блок ввода, сумматор, блок управления, адресные .счетчиоси и,регистры 13).

Недостаток устройства состоит в том, что oHQ восстанавливает сигналы, для котоpbIx вторая праизвод ная не равна,нулю, с методологической, погрешностью.

Цель,изобретения — повышение точ,ности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий первый накапливающий сумматор, подключенный первым входом к выходу синхронизатора, и последовательно соедиоченные задатч ик,информации, первый регистр,;второй регистр, первый блок вычитаI;:п:я и третий регистр, причем второй вход первого блока вычитания подключен к выходу первого реглстра,,введены второй блок выч ита ния и последовательно соединенные четвертый регистр, первый,комбинационный сумматор, второй:комбинационный сумматор, .второй, накапливающий сумматор, третий комбинационный сумматор и

769548 четвертый комбинационный сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго регистра. Первый вход второго блока вычитания соединен с выходом четвертого ,регистра, второй вход — со вторым входом первого комбинационного сумматора, входом четвертого регистра и,выходом третьего регистра, а выход — со вторым входом первого накапливающего сумматора, подключенного выходом ко,вторым, входам второго и третьего комбинационных сумматоров, а второй вход второго накапливающего сумматора соединен с выходом сппхоои изато.ра.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя. Он содержит задатчик информации 1, первый 2 и второй 8 регистры, пе рвый блок вычитания 4, четвертый 5 и третий б репист ры, первый комбинационный сумматор 7, второй блок вычитания 8, первый,накаплива|ощ ий сумматор

9, второй комбинац ион ный сумматор 10, второй, накапливающий сумматор 11, треTlHIl 12 и четвертый 18 комбинационные сумматоры, CHHxpoHIHBBToip 14 и выход 15.

Значения процесса в,иHTGplloJISIIIHон ных узлах от задатчика 1,информации управляющих слоев поступают на;вход pelIHcTpa 2 ,и далее по мере поступления новых значе- 60 ний продвигаются в регистр 8. Кодовые комбинации с,выходов регистров 2 и 8 подаются,на входы блока 4,,на выходе которого образуется,величина первой разности

Л/ь кото рая подается,на:вход регистра б и З6 далее по мере приема новых значений первых разностей продвигается:в репистр 5, образуя величину Afg. Кодовые, комбинации с .выходов репистров 5 и б подаются,на входы сумматора 7;и блока 8, на выходах ко- 4О торых образуются величины (Af + Af>) и (hfi — Л1 ) соответственно. В силу того, что по мере удален ия от и нтерполяционного узла в точке l,к узлу в точке lp увеличение .К производится постепенно, процедура ум- 46 ножения значения (Af — Afg) на К может быть организована IHB сумматоре 9, на вход которого подаются кодовые комбинации с выхода блока 8. У множение на 2 " первого слагаемого;в выражении для,интерполя- 50 циониого .многочлена сводится,к сдвигу на т разрядов.влево. Оба слагаемых подаются на входы сумматора 10, на выходе которого образуется величина г2" (Я, +

+Л/2) +К(Л вЂ” hf )). Эта величина посту.пает на вход сумматора 11. Если обозначить величины, получающиеся на сумматоре 9 как Х, Х,, ... Х„, а на сумматоре 11 как Уо, У,, ... Y„, то можно записать

У;= Y; I +Х;. Для вычисления последова- 60 тельности значений величин ZI„представляющих собой величину К,,пр исутствующую в неявном ниде,B,âûð BIHåí HH,HHTåðïoëÿционного многочлена, можно зап исать ZI,=

= YI, + YI, l =2 Yi,. 1 + Х .

Таким образом, для выполнения процедуры умножения на К выражения (2 "(nfl+

+Л4) +К(Л/1 — hf )) необходимо кодовую ко мбинацию с выхода сумматора 11, предварительно сдвинутую на один .разряд вле,во, сложить с величиной, вновь образовавшейся на сумматоре 9. Суммирование выполняется на сумматоре 12, на входы которого подаются соответствующие слагаемые, причем первое слагаемое, подается на вход сумматора 10 с предварительным сдвигом вправо .на один разряд с целью масштабирования. Окончательная величина значения функции получается на выходе сумматора

18,,на вход которого поступает величина 11 с выхода второго регистра 8,и результат вычислений с выхода третьего комбинационного сумматора 12.

Синхронность работы сумматора 9;и 11 обеспечивается синхронизатором 14 (генератор тактовых импульсов) .

Преобразователь может быть использован как а втономное устройство, TBIK,и в комплексе .с другими цифровыми системами обработки .информации. Ввиду исключительного использования в схеме элементов дискретной техники точность вычисления значений интерполяционного многочлена между узла ми интерполяции может быть увеличена и определяется лишь форматом обрабатываемых интерполятором операндов. При использовании компонент в интегральном,исполнениями знач ительно повышается надежность работы преобразователя в целом.

Точность процедуры интерполяции,и надежность функцион и рования предлагаемого преобразователя повышены. Кроме того, он может быть использован для автоматического расчета промежуточных данных при цифровом моделировании сложных объектов, в системах отображения информации, в цифровых синтезаторах речи для сглаживания управляющих аигналов и позволяет перейти от .дискретной управляющей информации к непрерывному управлению в автоматизированных системах управления.

Формула изобретен ия

Функциональный преобразователь, содержащий первый .накапливающий су мматор, подключенный первым входом к выходу синхронизатора, и последовательно соединенные задатчик информации, первый .регистр,:второй регистр, первый блок;вынитан!ия и трет ий репистр, причем, второй, вход первого блока вычитания подключен к выходу первого регистра, отл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введен второй блок вычитания и последовательно соединенные четвертый регистр, первый комбинационный сумматор, второй комбинационный сумматор, второй накапливаю769548

11

Составитель H. Белинкова

Техред И. Заболотнова

1- сдактор Л, Утехина

Корректор И. Осиповская

Заказ 1619/1525 Изд. № 586 Тираж 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобрет ний н открытий

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

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент» щий сумматор, третий комбинационный сумматор и четвертый комбинационный сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, первый вход второго блока вычитания соединен с выходом четвертого регистра, второй вход — со вторым входом первого комбинационного сумматора, входом четвертого регистра и выходом третьего регистра, а выход — со вторым входом первого накапливающего сумматора, подключенного выходом ко вторым входам второго и третьего комбинационных сумматоров, а второй вход второго накапливающего сумматора соединен с выходом синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 437098, кл. G 06 G 7/30, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

10 ¹ 302722, кл. G 06 G 7/30, 1970.

3. Патент США № 3846625, кл. 235-152, опублик. 1974 (прототип).