SU1732343A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах дл  вычислени  функции от К аргументов, представленных одновременно начинающимис  временными интервалами. Функциональный преобразователь содержит генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь временного интервала в двоичный код 6. Выход генератора 1 образцовой частоты подключен к первому входу элемента И 2, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 и тактовым входом первого умножител  3 частоты на код, управл ющие входы которого подключены к выходам счетчика 5, вход сбросе которого соединен с вторым входом элемента И 2 и первым выходом преобразовател  временного интервала в двоичный код 6, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразовател , а остальные выходы соединены с управл ющими входами второго умножител  4 частоты на код, тактовый вход которого подключен к выходу второго умножит.ел  3 частоты на код, а выход соединен с выходом функционального преобразовател . Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности устройства за счет воспроизведени  функций от К аргументов. 1 ил.

Description

и

у i.

ER

V V V V

4

V V V

Изобретение относитс  к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах дл  вычислений функции от К аргументов, пред- ставленных одновременно начинающимис  временными интервалами.

Известно устройство, в состав которого вход т n-разр дный двоичный счетчик, (п- гп)-разр дный накапливающий сумматор и одновибратор.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно может воспроизводить квад- ратичную функцию только одного аргумента.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  техническое решение, содержащее генератор образцовой частоты, элемент И, счетчик, умножитель частоты на код, делитель частоты на два, коммутатор и блок управлени , два информационных входа которого соединены с информационными входами функционального преобразовател , управл ющий вход подключен к входу выбо- ра режима функционального преобразовател , первый выход соединен с входом сброса счетчика, а второй выход блока управлени  подключен к входу элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а выход подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножител  умножител  частоты на код, входы второго сомножител  которого соединены с выходами счетчика, а выход подключен к первому информационному входу коммутатора и входу делител  частоты на два, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора , управл ющий вход которого подклю- чен к третьему выходу блока управлени , а выход соединен с выходом функционального преобразовател .

Известное устройство может воспроизводить квадратичные функции от двух аргу- ментов, представленных одновременно начинающимис  временными интервалами.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность обработки большего числа входных сигналов.

Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет возможности воспроизведени  функций от К аргументов.

В функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика и входу первого сомножител  первого умножител  частоты на код, входы второго сомножител  которого соединены с выходами счетчика, дополнительно введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого подключены к информационным входам функционального преобразовател , первый выход - с вторым входом элемента И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого сомножител  второго умножител  частоты на код, вход второго сомножител  которого соединен с выходом первого умножител  частоты на код, а выход - к выходу функционального преобразовател .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что введение в состав устройства второго умножител  частоты на код, преобразовател  временного интервала в двоичный код и установление новых св зей позвол ет модулировать число-импульсный поток на выходе первого умножител  частоты на код Вследствие этого число-импульсный поток на выходе функционального преобразовател , т.е. на выходе второго умножител  частоты на код, воспроизводит функциональные зависимости от К аргументов , представленных одновременно начинающимис  временными интервалами.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известного наличием новых элементов: второго умножител  частоты на код и преобразовател  временного интервала в двоичный код с их св з ми между собой, а также с первым умножителем частоты на код, счетчиком и элементов И.

На чертеже приведена структурна  схема функционального преобразовател .

В состав преобразовател  вход т генератор 1 образцовой частоты, элемент И 2, первый 3 и второй 4 умножители частоты на код, счетчик 5 и преобразователь 6 временного интервала в двоичный код.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на входах преобразовател  6 на его первом выходе присутствует уровень логического О, который удерживает счетчик 5 в нулевом состо нии и закрывает элемент И 2. При подаче сигнала хот  бы на один из входов функционального преобразовател  на первом выходе преобразовател  6 по вл етс  уровень логической 1. Элемент И 2 открываетс  и счетчик 5 начинает подсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 1 образцовой частоты.

Если в качестве умножител  3 частоты использовать интегратор с параллельным или последовательным переносом, то приращение количества его выходных импульсов определ етс  уравнением

dV

dx

где dx - приращени  количества импульсов на входе умножител  3;

х - текущее значение числа в счетчике 5;

m - количество двоичных разр дов счетчика 5 и умножител  3.

Умножитель 4 частоты на код по принципу построени  идентичен умножителю 3 и его работа описываетс  уравнением

,(2)

где df- приращение количества импульсов на выходе функционального преобразовател ;

z - число, поданное с выхода преобразовател  6 на управл ющие входы умножител  4;

р - количество двоичных разр дов умножител  4 и количество выходов преобразовател  6, подключенных к управл ющим входам умножител  4.

Из уравнени  (1) и (2) следует, что

.(3)

Пусть на входы функционального преобразовател  одновременно поданы импульсные сигналы, длительности которых

равны ti,t2,tatk, где к- количество входов

преобразовател . Не наруша  общности рассуждений, можно считать, что

t1 t2 st3... tK(4)

Импульсный сигнал длительностью ti, как и любой другой, может быть подан на произвольно выбранный вход функционального преобразовател , т.е. пор док подачи сигналов на входы преобразовател  6 не имеет значени .

Преобразователь 6, в качестве которого может быть использовано посто нное запоминающее устройство, преобразовывает количество сигналов, одновременно присутствующих на его входах, в двоичный код z. Пример работы преобразовател  6 при k 5 и р 3 приведен в таблице.

Обозначим через Ni,N2,N3Nk количества импульсов, прошедших через элемент И 2 за интервалы времени ti,t2,t3tk, соответственно .

Количество импульсов FI, прошедших на выход функционального преобразовател  за врем  м, определ ют, проинтегрировав уравнение (3):

Ydf Л

о2т+Р о

d х;

FI И .

(5) (6)

п т + р + 1

Количество импульсов F2.1, прошедших на выход функционального преобразовател  за врем  t2-ii, равно

10

(«),

Fl Nl

(7)

где F2 - количество импульсов, прошедших на выход преобразовател  за врем  t2. В более общей Форме можно записать

5

ч:-.1

di

K-Ut

N,

1 Г , К-1-Й , о 1 ,

Н - Г Г-м:-,1.

(s;

К-| +

гм

где i 1,2k;

Fj-1 и FJ - количество импульсов, про0 шедших на выход преобразовател  за временные интервалы ti-1 и ti соответственно;

Fij-i - количество импульсов, прошедших на выход преобразовател  за врем  tj-ti-i, где Fi,o FI, a Fo 0 и No 0.

5 Общее количество импульсов, прошедших на выход функционального преобразовател  за врем  tk, т.е. за врем , равное наибольшему из временных интервалов, можно определить следующим образом:

0F Fi + F2,i + F3,2+...+Fk.k-i(9;

Подставив в уравнение (9) выражение (8), получают

F

(Ю)

F

.«)(|фк)

(N5..,i

N +N2 + ... +N Л. (11)

2 т + р -Н

Величины NJ и ti (,2k) св заны между собой уравнением

Ni f0-ti,(12)

где fo - частота повторени  импульсов генератора 1 образцовой частоты.

Из (11) и (12) получают

t +t2+t§+.. +til. (13)

m +p + 1

Пусть на S входов функционального преобразовател  подан сигнал длительно- стью ti, а на V его входов - сигнал длительностью t2. Тогда, использу  выражени  (8) и (9), получают

Р Т , ( j

(14)

F9m+p + i V NUS-N (15)

или с учетом (12)

F°2m+p+lIV- +S- - (16)

Если на S входов функционального преобразовател  подан сигнал длительностью ti, а на остальные его входы - уровень логического О, то из уравнений (8), (9) и (12) получают

F

Q f 2

ОТо

л.

(17)

г) m + р + 1

Claims (1)

1. Таким образом, как следует из уравнени  (13) предлагаемый функциональный преобразователь воспроизводит функцию от k аргументов, представленных одновременно начинающимис  временными интервалами , за счет чего расшир ютс  его функциональные возможности, Частные уравнени  (15) и (17) показывают, что предлагаемый преобразователь может реализовать весь набор функций, которые реализует известное устройство. Формула изобретени  Функциональный преобразователь, содержащий первый умножитель частоты на

   код, счетчик, элемент И и генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчикам вхо5 ду первого сомножител  первого умножител  частоты на код, входы второго сомножител  которого соединены с выходами счетчика, отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса решаемых за10 дач путем обеспечени  возможности воспроизведени  функции от К аргументов, в него введены второй умножитель частоты на код и преобразователь временного интервала в двоичный код, входы которого под15 ключены к информационным входам функционального преобразовател , первый выход соединен с вторым входом элемента И и входом сброса счетчика, а остальные выходы подключены к входам первого со20 множител  второго умножител  частоты на код, вход второго сомножител  которого соединен с выходом первого умножител  частоты на код, а выход подключен к выходу функционального преобразовател .