SU1247904A1 - Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function - Google Patents

Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function Download PDF

Info

Publication number
SU1247904A1
SU1247904A1 SU853863974A SU3863974A SU1247904A1 SU 1247904 A1 SU1247904 A1 SU 1247904A1 SU 853863974 A SU853863974 A SU 853863974A SU 3863974 A SU3863974 A SU 3863974A SU 1247904 A1 SU1247904 A1 SU 1247904A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
input
inputs
output
block
Prior art date
Application number
SU853863974A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Григорьевич Козлов
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова filed Critical Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова
Priority to SU853863974A priority Critical patent/SU1247904A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1247904A1 publication Critical patent/SU1247904A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники. Вычислитель содержит вьтчитающий узел, цифроаналоговый преобразователь,сумматор аргумента, сумматор по модулю два, нуль-орган, блок сдвига,блок пам ти, сумматор функции, сумматор, приоритетный блок, блок пороговых эле- ме;нтов, приоритетный шифратор и блок синхронизации. Повьппение быстродействи  и расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов достигаетс  на основе использовани  переменного шага уравновешивани  входного аналогового сигнала, что позвол ет обеспечить вычисление значений аргумента и функции с точностью до младшего разр да 2 (п-разр дность вычислител ) за врем  не более 3 п тактов работы вычислител . 1 ил. с $ (Л 1ЧЭ J СОThe invention relates to the field of automation and computing. The calculator contains a readout node, a digital-to-analog converter, an argument adder, a modulo-two adder, a zero-organ, a shift unit, a memory unit, a function adder, an adder, a priority block, a threshold element block; ntov, a priority encoder, and a synchronization block. The speed and expansion of the frequency range of the processed signals is achieved by using a variable step of balancing the input analog signal, which makes it possible to calculate the values of the argument and function with an accuracy of the least significant bit 2 (n-bit calculator) for a time not exceeding 3 n clock cycles calculator 1 il. with $ (L 1CE J SO

Description

1one

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в управл ющих системах и гибридных вычислительных устройствах дл  вычислени  в след щем режиме логарифмической функции 1ц (.1 + х) от аналогового сигнала с представлением результата в цифровой форме.The invention relates to automation and computer technology and can be used in control systems and hybrid computing devices for calculating in the trail mode the log function 1c (.1 + x) from an analog signal with a representation of the result in digital form.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расширение частотного диапазона обрабатьюа емых сигналов.The aim of the invention is to increase the speed and expansion of the frequency range of the signals being processed.

На чертеже изображена блок-схема аналого-цифрового вычислител  лога- рифмической функции.The drawing shows a block diagram of an analog-digital calculator of a logarithmic function.

Аналого-цифровой вычислитель логарифмической функции содержит вычитающий узел 1, цифроаналоговый преобра;зователь 2, сумматор 3 аргумента , сумматор по модулю два 4,нуль орган 5, блок 6 сдвига, блок 7 пам ти , сумматор 8 функции, сумматор 9, приоритетный блок 10, блок 11 пороговых элементов, приоритетный пшфратор 12, блок 13 синхронизации, информа- ционньй вход 14, выходы 15 вычислител  и вход 16 запуска.The analog-digital calculator of the logarithmic function contains the subtracting node 1, the digital-analog converter 2, the adder 3 arguments, the modulo adder two 4, the zero authority 5, the shift unit 6, the memory block 7, the adder 8 functions, the adder 9, priority block 10 , a block of 11 threshold elements, a priority array 12, a block of synchronization 13, information input 14, outputs 15 of the calculator and start input 16.

Вычислитель работает следующим образом.The calculator works as follows.

Перед началом работы на вход 16 подаетс  сигнал, которьй обнул ет сумматор 8 функции и устанавливает код 1 в сумматор 3 аргумента, т.е. п разр дов (где п - разр дность преобразовател  2) младший и п разр дов старшей части сумматора 3 обнул ютс , а в мпадший разр д целой части этого сумматора заноситс  единица. Таким образом, дл  нулевого значени  аргумента х О сумматор 3 аргумента устанавливаетс  в единичное значение, так как вычисл етс  функци  1 (1-х) дл  /X/ 1. Блок 7 пам ти содержит 4 п слов дл  выбранной разр дности устройства п,причем в первой половине (странице) блока 7 пам ти записаны коды функции in (1 + х) дл  значений аргументаBefore starting work, input 16 is given a signal, which zeroed the adder 8 of the function and sets the code 1 to the adder 3 arguments, i.e. The n bits (where n is the bit of the converter 2) the younger and n bits of the senior part of the adder 3 are zeroed out, and in the low bit of the whole part of this adder one is entered. Thus, for the zero value of the argument x O, the adder 3 of the argument is set to a single value, since function 1 (1-x) for / X / 1 is calculated. Memory block 7 contains 4 n words for the selected device size n, and In the first half (page) of memory block 7, function codes are written in (1 + x) for the argument values

X 2 ,, 2,..., п, а во второй половине этого блока записа ны коды функции In (1 - х) дл  тех же значений аргумента. Адресаци  к той же или иной половине блока пам ти осуществл етс  сигналом с выхода нуль-органа 5 (первый адресный разр д блока 7), а адресаци  внутри каждой половины блока 7 происходитX 2 ,, 2, ..., n, and in the second half of this block the codes of the function In (1 - x) are written for the same values of the argument. Addressing to the same or another half of the memory block is carried out by a signal from the output of the null organ 5 (the first address bit of the block 7), and addressing within each half of block 7 occurs

1one

- 5- five

2525

24790422479042

по сигналам с выхода знакового разр да сумматбра 9 (второй адресный разр д блока 7) и с остальных выходов сумматора 9 (младпше разр ды адреса блока 7).according to signals from the output of the sign bit of summatr 9 (second address bit of block 7) and from the other outputs of adder 9 (younger than the bit of block 7 address).

Сигнал, поступающий по входу 16, запускает блок 13 синхронизации, который вьщает три серии и и fflyльcoв основна  сери  - по третьему выходу , задержанна  на врем  (t) переходного процесса в приоритетном блоке 10, кодирующем элементе 12 и сумматоре 9 - по первому выходу и втора , задержанна  на врем  (Г ) переходного процесса в сумматоре 3 аргумента и блоке 7 пам ти - по второму выходу блока 13.The signal arriving at input 16 triggers a synchronization block 13, which results in three series and ffly in the main series - on the third output, delayed by the transient time (t) in priority block 10, encoding element 12 and adder 9 - on the first output and the second delayed by the time (G) of the transient process in the adder 3 arguments and memory block 7 - on the second output of block 13.

Напр жение ( Д U) рассогласовани  (между входным напр жением аналогово- 20 го сигнала (1+х) по входу 14 и напр - жени-ем. обратной св зи с выхода циф- роаналогового преобразовател  2 с выхода вычитающего узла 1 подаетс  на вход нуль-органа 5 и входы блока 11 пороговых элементов. Пороговые элементы блока 11 срабатывают при достижении напр жением рассогласовани  значений порогов, на которые настроены соответствующие пороговые элементы (например, по двоичному закону: 1,2, 4,..., 2 условных единиц младшего разр да 2 сумматора 8 функции). В первом такте приоритетный блок 10 в момент времени, оп35 редеп емые тактовыми импульсами с третьего выхода блока синхронизации, определ ет старший по весу пороговьш элемент блока 11 из числа сработавших и выдает сигнал на соответству40 ющие выходы, где формируетс  номер позиции (разр да) в котором находитс  единица в позиционном коде старшего сработавшего порогового элемента блока 11. Этот позиционный дво45 ичный код представл ет собой приращени  входного сигнала, округленные до значени , кратного степени двойки , т.е. представл ют собой одну единицу в соответствующем разр де ко50 да (позиционньй код). В этом же такте шифратор 12 определ ет аналогичным образом номер старшей единицы в коде сумматора 3 аргумента, т.е. производитс  выделение старшей едини55 ЦЫ из кода старших п разр дов числа в сумматоре 3 аргумента и двоичное кодирование его номера. В качестве шифратора 12 может использоватьс The error voltage (D U) (between the input voltage of the analog 20 signal (1 + x) at input 14 and the voltage of the feedback from the output of the digital analog converter 2 from the output of the subtracting node 1 is fed to the input the zero-organ 5 and the inputs of the block 11 threshold elements. The threshold elements of block 11 are triggered when the voltage reaches the mismatch of the threshold values to which the corresponding threshold elements are set (for example, according to the binary law: 1,2, 4, ..., 2 conventional units low-order 2 adder 8 function). In the first clock cycle, the priority At the time point determined by clock pulses from the third output of the synchronization unit, the sixth unit 10 determines the weight threshold element of unit 11 from the number of triggered and outputs a signal to the corresponding outputs, where the unit position (discharge) number is formed in the positional code of the highest triggered threshold element of block 11. This positional dual code is the input signal increments, rounded to a value that is a multiple of two, i.e. represent one unit in the corresponding bit category 50 (position code). In the same cycle, the encoder 12 determines in a similar way the number of the highest unit in the code of the adder 3 arguments, i.e. the highest unit of the TSI is selected from the code of the highest n bits of the number in the adder 3 of the argument and the binary coding of its number. As the encoder 12 can be used

30thirty

стандартна  микросхема типа 100 ИВ 165 или К 500 ИВ 165 - кодирующий элемент с приоритетом. Из двоичного кода номера позиции с выходов приоритетного блока 10 вычитаетс  код, сформированный шифратором 12, и результат поступает на входы управлени  сдвигом блока 6 сдвига, который осуществл ет передачу содержимого сумматора 3 аргумента на вход того же сумматора 3 со сдвигом на соответствующее число разр дов дл  суммировани  или вычитани  с предьщущим значением функции, причем выбор опе- рации суммировани  или вычитани  производитс  сумматором 4 по модулю два в зависимости от знака приращени   и, поступающего с выхода нуль-органа 5, и знака сумматора 3 аргумента функции, т.е. производитс  операци  суммировани , если оба эти знака одинаковы, или операци  вычитани  дл  разн4)1х знаков, причем операци  эта выполн етс  во втором такте в моменты времени, определ емые тактовыми импульсами с первого выхода блока синхронизации 13, задержанными относительно первого выхода блока синхронизации 13, задержанными относительно первой основной Серии на врем  Т . По же серии производитс  считывание с блока 7 кода функдаи 1 (1 + Дх)  чейки, адрес которой определ етс  знаком прира щени  с выхода нуль-органа 5 (выбираетс  соответствующа  половина блока пам ти, где записана функци  In (1 + &х) или In (1 - Ах) в качестве старшего разр да адреса и кодом с выхода сумматора 9 в качестве младших разр дов адреса,причем знаковый разр д сумматора 9 подаетс  на вход второго адресного разр да блока пам ти 7 т.е. дл  приращени  сигнала дх A standard chip of type 100 IW 165 or K 500 IW 165 is a coding element with priority. From the binary code of the position number, the code generated by the encoder 12 is subtracted from the outputs of the priority block 10, and the result is fed to the shift control inputs of the shift block 6, which transfers the contents of the adder 3 to the input of the same adder 3 with an offset by the corresponding number of digits for summation or subtraction with the previous function value, and the selection of the summation or subtraction operation is performed by adder 4 modulo two depending on the sign of the increment and coming from the output of the zero-body 5, and signs of the adder 3 function arguments, i.e. a summing operation is performed if both these signs are the same, or a subtraction operation for different 4 x 1 characters, and this operation is performed in the second cycle at the time points determined by the clock pulses from the first output of the synchronization unit 13 delayed relative to the first output of the synchronization unit 13, detainees relative to the first main series at the time of t. In the same series, a function 1 (1 + Dx) cell is read from block 7, whose address is determined by the sign of the increment from the output of the null organ 5 (the corresponding half of the memory block is selected, where the function In (1 + & x) is written) or In (1 - Ax) as the high-order bit of the address and code from the output of the adder 9 as the lower-order bits of the address, with the sign bit of the adder 9 being fed to the input of the second address bit of the memory block 7, i.e. to increment the signal dx

t2 выбираетс  функци  1г (1 +t2 selects function 1g (1 +

± 2) , записанна  по адресу i в соответствующей половине блока пам ти 7, при этом в каждой половине блока пам ти 7 есть две части - дл  положительных и отрицательных значений показател  степени приращени ± 2) recorded at address i in the corresponding half of memory block 7, with each half of memory block 7 having two parts for positive and negative values of the increment ratio

(2- ) и адресаци  к соответствующей части производитс  вторым старшим адресным разр дом блока пам ти 7. Код(2-) and addressing to the corresponding part is produced by the second most senior address bit of memory block 7. Code

функции In (1 ± ) с выхода блока пам ти 7 поступает на вход сумматора 8 функции, где он суммируетс the function In (1 ±) from the output of the memory block 7 is fed to the input of the adder 8 of the function, where it is summed

479044479044

с предьщущим содержимым сумматора 8 функции. Эта операци , выполн етс  в третьем такте по сигналу с второго выхода блока синхронизации 13, на , котором формируетс  сери  импульсов, задержанна  относительно предыдущей- серии по первому выходу блока 13 на врем  Г определ емое временем считьшани  кода с блока пам ти 7.with the previous contents of the adder 8 functions. This operation is performed in the third clock cycle by a signal from the second output of the synchronization unit 13, on which a series of pulses is generated, delayed relative to the previous series by the first output of unit 13 for a time T determined by the time the code is read from memory unit 7.

jQ Полученный код. с выхода сумматора 3 аргумента поступает на вход цифро- аналогового преобразовател  2, где он преобразуетс  в аналоговую величину и подаетс  в качестве сигналаjQ The resulting code. from the output of the adder 3, the argument is fed to the input of the digital-to-analog converter 2, where it is converted to an analog value and fed as a signal

и обратной св зи на второй вход вычитающего узла 1.and feedback to the second input of the subtracting node 1.

Вычисление текущих цифровых зна- . чений аргумента и функ1Д1И производитс  за три такта, причем величинаCalculation of current digital characters. argument and function D1I is produced in three cycles, and the value

2Q возможных приращений .аргумента и соответственно функции может быть весьма большой. Дл  максимального, значени  входного сигнала вычисление значений аргумента и функции с точ25 ностью до младшего разр да 2 выполн етс  не более чем за Зп тактов, что обеспечивает повышение быстро302Q possible increments of the argument and, accordingly, the function can be quite large. For the maximum value of the input signal, the calculation of the values of the argument and the function with an accuracy of up to the least significant bit 2 is performed in no more than 3 n cycles, which ensures an increase in the speed of 30

2 (а действи  в среднем в -2 и2 (and an average of -2 and

расширение частотного диапазона вexpansion of the frequency range in

: в .2 п/3 раз.: in .2 p / 3 times.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Аналого-цифровой вычислитель ло- гарифмической функтщи, содержащий вычитающий узел, подключенный первым входом к информационному входу вычислител , вторым входом - к выходу цифроаналогового преобразовател , а выходом - к входу нуль-органа и входам блока пороговых элементов, сумматор аргумента, соединенный выходами с входами цифроаналогового преобразовател  и информационными входами блока сдвига, а информационными входами - с выходами блока сдвига, и блок синхронизации, подключенный первым выходом к строби- рующему входу сумматора аргумента, аAn analog-to-digital calculator of a logarithmic funktsi containing a subtractive node connected by the first input to the information input of the calculator, the second input to the output of the digital-to-analog converter, and the output to the input of the zero-organ and inputs of the block of threshold elements, the argument adder connected to the inputs digital-to-analogue converter and informational inputs of the shift unit, and informational inputs — with the outputs of the shift unit, and the synchronization unit, connected by the first output to the gate input of the adder ap umenta and входом - к входу запуска вычислител  и входам начальной установки сумматора аргумента и сумматора функции выходы которого  вл ютс  выходами вычислител , отличающийс  тем, что, с целью повьш)ени  быстродействи  и расширени  частотного диапазона обрабатываемых сигналов, в него введены блок пам ти, приоритетный шифратор, сумматор по модулю два, приоритетный блок и сумматор, причем выходы блока пороговых элементов соединены с входами приоритетного блока, подключенного выходами к первой.группе входов сумматора, соединенного второй группой входов .с выходами приоритетного шифратора, а выходами - с входами управлени  сдвигом блока сдвига и адресными входами блока пам ти,выходы которого под ключены к информационным входам сумматора функции, соединенного стро- бирующим входом с вторым выходом блока синхронизации, подключенного первым выходом к стробирующему входуthe input to the start of the calculator and the inputs of the initial setting of the adder of the argument and the adder of the function whose outputs are the outputs of the calculator, characterized in that, in order to improve the speed and expansion of the frequency range of the processed signals, a memory block, a priority encoder are entered into it, modulo two, priority block and adder, the outputs of the block of threshold elements connected to the inputs of the priority block connected by the outputs to the first group of inputs of the adder connected to the second group oh inputs. with the outputs of the priority encoder, and outputs with the shift control inputs of the shift unit and the address inputs of the memory unit whose outputs are connected to the information inputs of the function adder connected by the building input to the second output of the synchronization unit connected to the gate the entrance Составитель С.Казинов Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор В.Бут гаCompiled by S.Kazinov Editor N.Gorvat Tehred M.Hodanich Proofreader V. But ha Заказ 4128/50 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5Order 4128/50 Circulation 671 Subscription All-Russian Institute of Scientific and Technical Information, USSR State Committee for Inventions and Discoveries 4/5, Moscow, Zh-35 113035, Moscow Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 блока пам ти, а третьим выходом - к стробирующему входу приоритетного блока и стробирующему входу приоритетного шифратора, информационные входы которого соединены с выходами сумматора аргумента, подключенного выходом знакового разр да к первому входу, сумматора по модулюthe memory block, and the third output to the gate input of the priority block and the gate input of the priority encoder, the information inputs of which are connected to the outputs of the argument adder, connected to the output of the sign bit to the first input, of the modulo adder два, соединенного выходом с входом управлени  знаком суммировани  сумматора аргумента, а вторым входом - с выходом нуль-органа и входом первого адресного разр да блока пам ти,two connected by an output to the control input of the summation accumulator of the argument adder, and the second input to the output of the null organ and the input of the first address bit of the memory block, подключенного входом второго адресного разр да к выходу знакового разр да сумматора.connected by the input of the second address bit to the output of the sign bit of the adder.
SU853863974A 1985-02-27 1985-02-27 Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function SU1247904A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853863974A SU1247904A1 (en) 1985-02-27 1985-02-27 Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853863974A SU1247904A1 (en) 1985-02-27 1985-02-27 Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1247904A1 true SU1247904A1 (en) 1986-07-30

Family

ID=21165806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853863974A SU1247904A1 (en) 1985-02-27 1985-02-27 Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1247904A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 858011, кл. G 06 G 7/24, 1979. Авторское свидетельство СССР № 955110, кл. G 06 G 7/24, 1981. Введение в кибернетическую технику. Обработка физической информации. Под общей редакцией Б.Н.Малиновского, Киев: Наукова думка, 1979, с.166- 168, рис. 67. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4077035A (en) Two-stage weighted capacitor circuit for analog-to-digital and digital-to-analog converters
US5382955A (en) Error tolerant thermometer-to-binary encoder
US4533903A (en) Analog-to-digital converter
EP0070734B2 (en) Analog-to-digital converters
EP0280321A3 (en) Digital-to-analog converter circuit
US4763108A (en) Digital-to-analog conversion system
SU1247904A1 (en) Analog-to-digital calculator of values of logarithmic function
US4072940A (en) Digital to analog resolver converter
US4097858A (en) Digital to analog resolver converter
SU1298920A1 (en) Analog-to-digital converter
SU1057965A1 (en) Analog/digital incrementing square-law function generator
SU1254511A1 (en) Analog-digital incremental calculator of values of exponential function
SU1656684A1 (en) Delta-sigma coder
US4856099A (en) Ultrafast analog to digital converters
SU1179533A1 (en) Analog-to-digital converter
SU907795A1 (en) Follow-up analogue-digital converter
SU1057971A1 (en) Analog/digital incrementing multiplier
SU1113820A1 (en) Increment multiplier for analog signals
SU797064A1 (en) Follow-up analogue-digital converter
SU1197084A1 (en) Number-to-voltage converter
SU1327129A1 (en) Device for converting coordinates
SU1254480A1 (en) Device for determining sign of number in residual class system
SU497724A2 (en) Multichannel analog-to-digital converter
SU949800A1 (en) D-a converter testing device
SU377839A1 (en) CORNER CONVERTER