Комбинированный функциональный преобразователь

 

ОП ИСАКИИ

И306РЕТЕ Н ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii>881738 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 22.01.80 (2! ) 2892011/18 — 24 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 08 F 7/544

Ркуаарстаениый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 11 81 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.11.81 (53) УДК681.3 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Шариков (7!) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для функционального преобразования цифровых сигналов.

Известен функциональный преобразователь, способный изменять информационное содержание цифровых сигналов в соответствии с запрограммированной внутри характеристикой, построенной по табличному принципу (1).

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащий генератор опорных сигналов, первый выход которого соединен с входами стробирования пирамидальных коммутаторов, сигнальные входы которых

15 подключены к выходам входных блоков, а выходы подсоединены ко входам стробирования программных пирамидальных коммутаторов, сигнальные входы последних соединены с выходами управляющих блоков, а выходы подключены к блокам памяти, соединенными с входными блоками, которые по линии съема данных связаны со вторым выходом генера тора (2).

Недостатком известного преобразователя является быстрое возрастание числа составляющих его элементов при линейном росте его разрядности, Так, в преобразователе и-ой разрядности необходимое число строк в его блоке памяти определяется выражением 2 0, а число диодов в пирамидальных коммутаторах определяется зависимостью 2 (2" — 1). Укаэанное свойство вызывает резкое усложнение устройств, предназначенных для обработки цифровых сигналов с повышенной точностью (так как последняя определяется разрядностью функционального преобразователя) .

Цель изобретения — упрощение устройства функционального преобразователя за счет уменьшения количества его составных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь, содержащий генератор опорных сигналов, два пирамидальных дешифратора, две группы программных пирамидальных дешифраторов, два блока памяти, два входных регистра, два управляющих регистра и два выходных регистра, причем первый выход гене881738

8(tк)= Ю х)) ратора опорных сигналов соединен со стробирующими входами пирамидальных дешифрато ров, входы которых соединены с выходами нходных регистров, входы которых являются входами преобразователя, выходы управляющих регистров соединены со входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих групп, выходы которых соединены со входами соответствующих блоков памяти, выходы пирамидальных дешифраторов соединены с сигнальными входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих групп, первые выходы блоков памяти соединены со входами соответствующих выходных регистров, входы съема информации которых соединены со вторым выходом генератора опорных сигналов, содержит группу комбинационных сумматоров и оконечный регистр, входы которого соединены с выходами комбинационных сумматоров, вход съема информации оконечного регистра подключен к третьему выходу генератора опорных сигналов, выход установки которого подключен к.установочным входам всех регистров, выходы разрядов выходных регистров соединены с первыми и вторыми входами соответствующих комбинационных сумматоров, третий вход каждого комбинационного сумматора подключен к выходу переноса предыдущего комбинационного сумматора, J второй выход блока памяти дополнительного ,преобразователя соединен со входом управляющего регистра основного преобразователя, выходы оконечного регистра являются выходами преобразоватеЛя.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 опорных сигналов, пирамидальный дешифратор 2, входной регистр 3, управляющий регистр 4, входы 5 преобразователя, программные пирамидальные дешифраторы 6 — 8, установочный вход 9 генератора 1, блок 10 памяти, пирамидальнвй дешифратор 11, входной регистр 12, выходной регистр 13, управляющий регистр 14, программные пирамидальные дешифраторы

15 — 17, комбинационные сумматоры 18 — 21, выходной регистр 22, блок 23 памяти, оконечный регистр 24, выходы 25 преобразователя.

Пусть требуется производить функциональную обработку цифровых сигналов 8(< <) по. зависимости где t y, — дискретные моменты времени; ),=n д1; 0,1,2,3.

Тогда общая преобразовательная характеристика комбинированного преобразователя определяется зависимостью

М=У М) 1 где Й вЂ” множество возможных значений входных цифровых сигналов; — множество значений выходных сигналов, соответствующих Й, 10 Общее выражение преобразовательной характеристики может быть разделено на отдельные составляющие и имеет следующий вид

М1

М= (М„)+C, "; п»

15 1=1 где Я„, и) — множество возможных значений входных сигналов, задаваемых их старшими и младшими разрядами;

Ч„(r). — зависимость, отображающая функциональное приращение выходного сигнала относительно -го значения множества М1

Из общего числа функций и „. () можно

Р1 1 выделить множество М различающихся зависимостей Ч (n), каждая из которых включает К равных. Эти зависимости могут служить для комбинированного преобразователя подпрограммами. Общее выражение для суммарной преобразовательной характеристики имеет вид

М

М"- 9 (N1)" K К ° Я (<) .

j=1

Учитывая, что выполнение функциональных преобразований по равным подпрограммам

35 обеспечивается элементами преобразователя; рассчитанными на одну из них, общее требуемое количество элементов комбинированного преобразователя резко уменьшается относительно известного устройства и соответствует

40 зависимости р Щ МЪФ М„+, Ф ) = 1 М+ Е - Ч1 () )

5=1 где М вЂ” множество значений выходного сиг1 нала, соответствующее М„;

М вЂ” потребное число значений выходных сигналов для комбинированного преобразователя; н — множество величин приращений выходного сигнала, соответствующее

50 зависимости ((n), Из полученного выражения следует, что устройство комбинированного преобразователя упрощается, если множества М„М и тп малы. Это характерно для круга задач, преоб55 разов ательные характеристики которых имеют монотонный характер, с участками, предусматривающими одинаковые функциональные преобразования.

881738

Для обеспечения работы комбинированного преобразователя его дополнительный преобразователь должен работать по программе, определяемой первой частью преобразовательной характеристики, выполняя грубое преобразование входного сигнала по зависимости

М„=Я(й„) . Одновременно на основной преобразователь он должен выдавать со второго выхода блока памяти коды подпрограмм, определяемые дополнительной преобразовательной характеристикой Mq Ч (йq). Суммарное число разрядов регистров входного и управляющего блоков дополнительного преобразователя должно равняться

m1 180% 9.й1.

Основной преобразователь предназначается для точного преобразования входного сигнала по М подпрограммам г (n), Число разря3 дов входного регистра его должно равняться

N - 6о и а управляющегр регистра

%Q. 1 щь= 80%1 М1

Настройка дополнительного и основного преобразователей комбинированного преобразователя на решение определенного круга задач должна осуществляться так же, как и в известном устройстве, Особенности заключаются только в формировании преобразовательной характеристики дополнительного преобразователя, в котором каждому грубому дискретному значению входного сигнала в блоке памяти должны быть записаны в одной строке коды соответствующих величин выходного сигнала и подпрограммы.

Работа комбинированного преобразователя в динамике заключается в следующем.

С приходом импульса "Установка нуля", опережающего очередное дискретное значение входного сигнала, производится обнуление входных 3 и 12, управляющих 4 и 14, выходных 13, 22 и оконечного регистра 24, Дискретное. значение входного сигнала для l -го момента времени поступает на сигнальный вход основного и оба входа дополнительного преобразователя. Причем на первый иэ иих поступают младшие, а на второй — старшие разряды. Поступая на дополнительный преобразователь, каждое дискретное значение входного сигнала преобразовывается в соответствии с его характеристикой й„= 9 (М и в виде кода с измененным содержанием информации записывается на выходном регистре 13. Одновременно со второго выхода его блока памяти íà чправляющий регистр поступает и фиксируется код программы. На сигнальном входе основноr0 преобразователя несколько ранее зафиксировались младшие разряды входного сигнала.

Последние преобразовываются в соответствии с установленной подпрограммой и функцией

Ч (n) а затем выдаются на выходной

) регистр 22, где фиксируются. Для обеспечения нулевого состояния выходного регистра 22 с момента обнуления до прихода кода подпрограммы преобразователь должен работать по

S нулевой программе, при которой сигнал на

его выходе отсутствует. После записи частных значений выходного сигнала со второго выхода генератора 1 на выходные регистры 13 и 22 выдается импульс. сьема данных, При Е этом на входы комбинационных сумматоров . 18 — 21 выдаются частные значения выходного сигнала, которые суммируются и выдаются на оконечный регистр 24, где происходит фиксирование окончательно сформированного частно го значения выходного сигнала для j -го дискрета времени. Под действием .импульса съема данных, поступающего с третьего выхода генератора 1, код выходного сигнала может быть снят с оконечного регистра 24 и выдан

> на выход преобразователя 25. Преобразование входного сигнала в другие моменты времени производится аналогичным образом. Таким образом, с момента поступления каждого дискретного значения входного сигнала и окон чательного формирования соответствующего ему по функциональной зависимости значения выходного сигнала, имеет место некоторый промежуток времени, разбитый на интервалы времени, потребные для выполнения промежу точных операций. Для решения этой задачи генератор 1 должен иметь соответствующие линии задержки.

Здесь рассмотрен вариант работы комбинированного преобразователя по преобразованию

SS цифрового сигнала, заданного импульсными кодами. При незначительных конструктивных изменениях и сохранении функциональных связей между элементами преобразователя, предлагаемое устройство может успешно использо40 ваться для преобразования цифровых сигналов, заданных потенциальными кодами.

Формула изобретения

43

Комбинированный функциональный преобразователь, содержащий генератор опорных сигналов, два пирамидальных дешифратора, две группы программных пирамидальных дешифра торов, два блока памяти, два входных регистра, два управляющих регистра и два выходных регистра, причем первый выход генератора опорных сигналов соединен со стробирующими, входами пирамидальных дешифраторов, входы

SS которых соединены с выходами входных регистров, входы которых являются входами преобразователя, выходы управляющих регистров соединены со входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих

881738 групп, выходы которых соединены со входами соответствующих блоков памяти, выходы пирамидальных дешифраторов соединены с сигнальными. входами программных пирамидальных дешифраторов соответствующих групп, первые выходы блоков памяти соединены со входами соответствующих выходных регистров, входы съема информации которых соединены со вторым выходом генератора опорных сигналов, отличающийся тем,что, с целью упрощения, он содержит группу комбйнационных сумматоров и оконечный регистр, входы которого соединены с выходами комбинационных сумматоров, вход съема информации оконечногб регистра подключен к третьему .

f выходу генератора опорных сигналов, вход установки которого подключен к установочным

8 входам всех регистров, выходы разрядов выходных регистров соединены с первыми и вторыми входами соответствующих комбинационных сумматоров, третий вход каждого комбинационного сумматора подключен к выходу переноса предыдущего комбинационного сумматора, второй выход блока памяти дополнительного преобразователя соединен со входом управляющего регистра основного преобразователя, 1О выходы оконечного регистра являются выходами преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N" 370610, кл. 6 06 F 15/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Р 436344, кл. 6 06 F 5t02, 1974 (прототип).