SU1226449A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики. Цель изобретени  -расширение функциональньтх возможностей преобразовател  за счет вычислени  функции вида . Преобразователь содержит счетчики, группы элементов И, два элемента ИЛИ, сумматор вычитатель и переключатель. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ю Од 42 4ii U9

Description

1

Изобретение относитс  к )зычисли- тельной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики.

Целью изобретени   вл етс  расши- рение функциональных возможностей за счет вычислени  функций вида ,

На фиг. 1 приведена структурна  схема функционального преобразова- тел ; на фиг, 2 - функциональна  схема сумматора-вычитател ,

Функциональный преобразователь Содержит первый 1 и второй 2 счетчики , первую 3 и вторую 4 группы эле- ментов И, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ, первый 7,. и второй 7 установочные входы преобразовател , сумматор-вычитатель 8 с входами 9-12 переключатель 13 с фиксированными по ложени ми 14-16.

Сумматор-вычитатель 8 состоит из элементов 17-19 задержки, элемента ИЛИ 20, элемента И 21 и триггера 22

Элемент ИЛИ 20 выполн ет роль сумматора приращений, поступающих на входы 10-12, Триггер 22 и элемент И 21 представл ют собой вычитатели приращений, поступающих на вход 9, и приращений, поступающих на вход 12

Счетчик 1 выполнен двоичным, п- разр дным, с коэффициентом пересчета , счетчик 2 - двоичным,, т-разр дным , с коэффициентом пересчета , tn

N 2

причем .

Функциональный преобразователь работает следуюпщм образом.

Режим 1.В исходном состо нии переключатель 13 находитс  в разомкнутом положении 16, при котором импульсы приращени  dNg с выхода элемента ИЛИ 6 не проход т на вход сумматора- вычитател  8. В этот режиме устройство работает аналогично известному. Перед началом преобразовани  с помощью первого и второго входов установки начальных значений преобразователей 7. и во всех разр дах счетчиков 1 и 2 записывают единицы.

С началом преобразовани  на вход устройства поступают единичные приращени  dN j; числа N;, представленного число-импульсным кодом.

Первый импульс, поступивпшй на нход устройства, обнул ет счетчики 1 и 2. Поэтому в счетчике 2 формируетс  код числа

N, ),

Так как перва  группа элементов И не реагирует на изменение состо ни  разр да счетчика из 1 в О, на выходе элемента ИЖ 5 импульсы не по вл ютс ,

Приращени  dN. также поступают на вход 12 сумматора-вычитател  8, проход т на вход счетчика 1 и вызывают по вление приращений dN на выходе элемента ИЛИ 5, которые поступают на вход 11 сумматора-йвычитател  8 и суммируютс  с приращени ми dN, т.е. выражение дл  приращени  dN, формируемого на выходе сумматора-вычитател  8у имеет вид

dN dN + dN.

1л b

(1)

Счетчик 1, перва  группа элементов И и элементов ИЛИ 5 представл ют собой двоичный умножитель приращений dN на инверсный код числа писанного в счетчике 2. Поэтому

Nj, заdN

dH,() dN,(

N

ьп

N.

(2)

Число в счетчике 1 определ етс  ыражением

К.

(3)

N,JdN

о

35

Подставим уравнение (2) в уравнение (1)

dN dN,

+ dN, ( N,)

N

ho

(4)

Упростим уравнение (4)

dN dN + dN

т Д 1

t-n

45 откуда

X N

m

Разделим переменные

,„ ы dN. ,

(5)

Проинтегрируем уравнение (5) с ,j учетом начальных условий N,

Отсюда

N N nN .

1 Л X

(6)

Таким образом, после поступлени  на вход устройства N импульсов в счетчике 1 формируетс  код числа Nj (6), пропорционального натуральному логарифму числа N ,

Режим II. Переключатель 13 находитс  в положении 14, при котором приращение dN,,формируемое на выходе сумматора-вычитател  8, определ етс  суммой приращений, поступающих на входы 10-12. Перед началом преобра- зовани  с помощью первого и второго входов установки начальных значений 1 и 7 счетчик 1 устанавливаетс  в нулевое состо ние, а в разр ды счетчика 2 записывают единицы.

Первый импульс приращени  dN записывает единицу в счетчик 1 и обнул ет счетчик 2.

Так как первый разр д счетчика 1 переключаетс  раньше чем последний разр д счетчика 2, то импульс на выходе элемента ИЛИ 5 не по вл етс . При переходе разр дов счетчика 2 в нулевое состо ние импульсы на выходе элемента ИЛИ 6 не по вл ютс .

Последующие входные единичные приращени  dN, вызывают приращени  dN на выходе двоичного умножител , который состоит из счетчика 2, второй группы 4 элементов И и элемента ИЛИ и управл етс  кодом числа N , записанного в счетчике 2. . Поэтому

dN

N.dN,

N

hi

(7)

На вход счетчика 1 поступают приращени  dN,,которые вызывают приращени  dNj на выходе элемента ИЛИ 5 и определ ютс  уравнением (2).

Сумматор-вычитатель 8 работает в режиме суммировани  всех входных приращений . Поэтому

dN dN + dN, 166

В формулу (8) подставим уравнени  (7) и (2). Получим

NxdNx dN,()

dN - + + dN m

Упростим уравнение (9) ,

dN,

(10)

Проинтегрируем уравнение (10), учитыва  начальные УСЛОВИЯ

х

dN,

dN,

N

to

35

Отсюда

N. N

N PnN

rv, X

(11)

1 Х

Следовательно, после поступлени  на вход устройства N импульсов в счетчике 1 формируетс  код числа (11)

15 пропорционального сумме аргумента N и его натурального логарифма.

Режим III. Переключатель 13 находитс  в положении 15, при котором приращени  dN, формируемые на выхо20 де сумматора вычитател  8, определ ютс  суммой приращений, поступающих на входы 11 и 12, от которой вычитаетс  приращение dN, поступающее на вход 9. Перед началом преобразовани 

25 с помощью первого и второго входов установки начальных значений и 7 в счетчик 1 записываетс  число N -2, а в счетчик 2 - число .

После поступлени  первого импульса

30 приращени  dN в счетчике 1 формируетс  код числа ,a счетчик 2 обнул етс . Как и в режиме II,на выходе элементов ИЛИ 5 и 6 при этом импульсы не проход т.

В режиме III сумматор-вычитатель 8 работает в режиме суммировани  приращений dN , dN и вычитани  приращений dNg, поэтому выражение дл  приращений dN имеет вид

40

dN dN

+ dN - dNg ;

С учетом (7) и (2) .:NA,,,N

-(12)

ГЛ

50

55

Упростим уравнение (12) N,.

Разделим переменные и проинтегри- учитыва  начальные

Г,

руем, учитыва  начальные услови  N. 5... N

или

1 1

N + 1 1

N N PnN - N.

1 lv к (

(13)

(14)

Уравнени  (6), (11) и (14) пика- зывают, что предлагаемый преобразователь позвол ет вычисл ть функции вида и .y Afnxtx.

Claims (2)

1. Функциональный преобразователь, содержащий первый и второй счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы разр дов первого счетчик а соединены с импульсными входами элементов И первой группы, потенциальные входы которых подключены к выходам

разр дов второго счетчика, выходы эле-15 личающийс  тем, что суммаментов И первой и второй групп соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможное- тей преобразовател  за счет вычислени  функций вида , в него введены сумматор-вычитатель и переключатель , причем выходы разр дов второго счетчика соединены с потен- циальными входами элементов И второй группы, импульсные входы которых соединены с выходами разр дов второго счетчика, установочный вход которого подключен к первому установочному входу преобразовател , второй установочный вход которого соединен с установочными входами первого счетчика, информационный вход которого подключен к выходу сумматора-вьгчитател ,

97, 7г

264496

вЕ гчитающий и первьп суммируюпщй входы которог о соединены соответственно с первым и вторым выходами переключател , вход которого соединен с вы- 5 ходом второго элемента ИЖ, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму суммирующему входу сумматора-вы- читател ,третий суммирующий вход которого соединен с входом преобразовател  10 и с инфюрмационным входомвторого счетчика ,третий выход переключател  подключен к шине нулевого потенциала преобразовател .

2. Преобразователь по п. 1, о т тор-вычитатель содержит элемент .И, элемент РШИ, триггер и три элемента задержки,, выход элемента ИЛИ  вл етс  выходом сумматора-вычитател , первый вход элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму суммирующему входу сумматора-вычитател , первый суммирующий вход- которого соединен с вторым входом элемента ИЛР1, третий вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен: с выходом триггера, информационный вход которого подключен к вычитающему входу сумматора-вычитател ,, третий суммирующий вход которого через второй элемент задержки подключен к синхровходу триггера , второй вход элемента И через третий элемент задержки подключен к выходу второго элемента задержки.

Фиг. 2.