SU842765A1 - Генератор функций - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизации научных экспериментов, аппаратуре дл  спектрального анализа, гибридных вычислительных устройствах и комплексах, в частности дл  генерировани  в цифровой форме последовательности значений произвольных функций времени методом кусочно-квадратической аппроксимации.

Известен генератор функции, содержащий счетчик, сумматор,, множительный блок, делитель, распределитель импульсов, регистр, блок управлени  и ключи, принцип работы которого основан на разложении заданной функции в степенной р д lj.

Однако данный генератор отличаетс  сложностью аппаратурной реализации , а также неудобствами перестройки с одного вида функциональной зависимости на другой.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  генератор функций, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, шифратор, два регистра, два сумматора и блок пам ти 2 .

Недостаток известного генератора функций - большой, объем блока пам ти, в особенности дл  воспроизведени  функций с большим числом участков аппроксимации и высокой скоростью изменени  производной.

Цель изобретени  - упрощение генератора фуйкций.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

o что генератор функций, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок пам ти, первый и второй сумматоры, регистр, элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых

5 импульсов соединен со входом счетчика , выходы дешифратора - с адресными входами блока пам ти, выход регистра с первым входом первого сумматора и со входом второго сумматора, выход

0 которого соединен со вторым входом .первого еумматора., йыход которого  вл етс  выходом генератора функций, содержит третий сумматор, блок формировани  дополнительного кода, блок

Claims (2)

1. 5 формировани  системы функций Уолша из системы функций Радемахера, 2 элементов И, где число функций Уолша , первый и второй элементы задержки , причем выход генератора тактовых 0 импульсов подключен к синхронизирующим входам первого, третьего сумматоров ичерез первый элемент задержки к синхронизирующему входу второго сумматора, выходы m младших разр дов счетчика - ко входам дешифратора, вы ходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И,а один из этих выходов, соответствующий единичному значению всех m млад jimx разр дов счетчика, через второй элемент задержки - к синхронизирующе му входу регистра, выходы (n-m) старших разр дов счетчика, где п число разр дов счетчика, а (n-m) функций Радемахера, соединены со входами блока формировани  систе мы. функ11ий Уолша, выходы которого подключены ко вторым входам соответ ствующих элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к управл ющему входу блока формировани  дополнительного кода, вход которого подключен к выходу блока пам ти, а выход - ко входу третьего сумматора вь1ход которого подключен ко входу регистра. Функциональна  схема генератора функций представлена на чертеже. Схема содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, регистр 3, третий сумматор 4, блок 5 формировани  дополнительного кода, элементы б задержек блок 7 пам ти, элемент ИЛИ 8, генератор 9 тактовых имаульсов, элементы И 10, дешифратор 11, блок 12 фор мировани  системы функций Уолша из системы функций Радемахера, счетчик 13. Все сумматоры накапливающие. Принцип работы устройства основан на двухкратном интегрировании численными методами ступенчатой функции-суммы р да Фурье-Уолша,представл ющей собой кусочно-ступенчатую аппроксимацию второй производной воспроизводимой функции, в результате первого интегрировани  получаетс  кусочно-линейна  функци , приближающа  первую производную, в результате следующего интегрировани  кусочно-квадратическа  аппроксимаци  заданной функции. Значени  первой производной функции определ ютс  выражением fC)--%.,wjt..,)-f( Ч(--.)где f (t.) , значени  аппроксимирующей производной кусочно линейной функции в соседних дискретных точках из менени  аргумен- та; д t - шаг дискретизаци по аргументу; mtn 2 - количество точек на всем интервале изменени  аргумента; W и С - значени  базисных функций Уолша, а, следовательно, и сумма р да . Фурье-Уолша остаютс  неизменными в пределах каждо го участка аппроксимации и измен ют свое значение при переходе от участка к участку. Дл  интегрировани  кусочно-линейной функции используетс  метод трапеций , и, таким образом, вычисление значений функции производитс  по формуле./ ч v X (-)m.. -%-,).j 2i;f5i:c,w,(tj; /2) где f( tj. ) , ( t ) - значени  кусочНоквадратической аппроксимирующей функции .. Начальные значени  функции и ее первой производной должны быть заданы . Число точек М выбираетс  равным целой степени числа 2. Устройство работает следующим образом . Вычисление текущего значени  функции производитс  на первом сумматоре 1 в соответствии с формулой (1),вычисление ее производной - на втором сумматоре 2 в соответствии с (1), причем значение суммы р да Фурье-Уолша дл  каждого текущего участка аппроксимации находитс  на регистре 3, а на третьем сумматоре 4 в это врем  производитр  формирование суммы р да дл  следующего участка. В начальный момент времени на сумматоре 1 находитс  начальное значение функции, на сумматоре 2 - началь-. ное значение производной, на счетчике 13 - значение аргумента, соответствующее началу второго участка аппроксимации , на регистре 3 - значение суммы р да дл  первого участка, сумматор 4 обнулен. Аргумент в виде равномерной последовательности импульсов задаетс  с помощью генератора 9 тактовых импульсов. С приходом каждого импульса производитс  операци  сложени  на сумматорах 1 и 4, а затем с задержкой по времени на сумматоре 2. Коэффициент р да Фурье-Уолша хранитс  в блоке 7 пам ти , формирование функции Уолша производитс  при помощи счетчика 13 и блока 12 формировани  функций Уолша, причем выборкой нужных коэффициентов управл ет, дешифратор, соединенный с младшими разр дами счетчика, а выбором функций-Уолша - дешифратор сов местно с элементами И 10 и ИЛИ 8. В зависимости от значени  соответствую щей функции Уолша, поступающего на управл ющий вход преобразовател  пр  мого кода в дополнительный , суммирование коэффициента на сумматоре 4 производитс  либо в пр мом, либо в дополнительном коде. В определенные моменты времени, соответствующие переходу от одного участка аппроксимации к другому, зна чени  суммы р да подаютс  с сумматора 4 на регистр 3, а сам сумматор 4 при этом обнул етс  и, таким образом , подготавливаетс  к вычислению суммы р да дл  следуЕощего участка. Управление этим процессом осуществл  етс  с помощью дешифратора 11, выход Которого, соответствующий пороговым значени м аргумента, соединен через элемент задержки с управл ющим входом регистра 3. Сокргицение объема блока пам ти в предлагаемом генераторе функций достигаетс  благодар  сокращению числа участков аппроксимации, а также в св зи с тем, что некоторые коэффициенты р да Фурье-Уолша оказываютс  пренебрежимо малыми и могут быть отброшены без ущерба дл  точности. Формула изобретени  Генератор функций, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок пам ти, первый и второй сумматоры, регистр, элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со входом счетчика, выходы дешифратора - с адресными входами блока пам ти, выход регистра с первым входом первого сум матора и со входом второго сумматора , выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого  вл етс  выходом генератора функций, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  генератора функций, он содержит третий сумматор , блок формировани  дополнительного кода, блок формировани  системы функций Уолша из системы функций Радемахера , 2 элементов И, где 2 число функций Уолша, первый и второй элементы задержки, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующим входам первого и третьего сумматоров и через первый элемент задержки к синхронизирующему входу второго сумматора, выходы m младших разр дов счетчика - ко входам дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, а один из этих выходов, соответствующий единичному значению всех m младших разр дов счетчика, через второй элемент задержки - к синхронизирующему входу регистра , выходы n-m старших разр дов, где п - число разр дов счетчика, а (n-m) - число функций Радемахера, соединены со входами блока формировани  системы функций Уолша, выходы которого подключеныко вторым входам соответствующих элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к управл ющему входу блока формировани  дополнительного кода, вход которого подключен к выходу блока пам ти , а выход - ко входу третьего сумматора , выход которого подключен ко входу регистра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 475614, кл G Об F 1/02, 1974.
2. 2. Авторское свидетельство .СССР № 549818, кл. G 06 J 3/00, 1975 (прототип ) .

   /

   /