SU760132A1

SU760132A1 - Function reproducing device

Info

Publication number: SU760132A1
Application number: SU782614986A
Authority: SU
Inventors: Vladimir Ya Golubchik; Grigorij Ya Golubchik
Original assignee: Inst Kibernetiki An
Priority date: 1978-05-11
Filing date: 1978-05-11
Publication date: 1980-08-30

Description

1one

Изо.боетение относится к области автоматики и вычислительной техники, ' в частности к гибридным устройствам воспроизведения заданных функциональ- _ ных зависимостей от. нескольких вход- * ных аргументов.Isobenie refers to the field of automation and computer technology, in particular, to hybrid devices for reproducing specified functional dependencies on. several * input arguments.

Известен функциональный преобразователь, содержащий цифроаналоговыё) преобразователи аргумента, сумматор, . дешифратор и нелинейный блок, выпол- ^иненный на управляемых ключах и функциональных преобразователях одной переменной ‘,A functional converter is known that contains digital-analogue argument converters, adder,. and non-linear decoder block performed on managed ^and nenny functional keys and one variable converters'

Недостатками устройства являются сложность конструктивной реализации 15 в случае воспроизведения функций бо-. лее чем двух переменных, а также сложность воспроизведения кода функциональных зависимостей.The disadvantages of the device are the complexity of the constructive implementation of 15 in the case of reproducing the functions of b-. more than two variables, as well as the complexity of reproducing the code of functional dependencies.

Известно также устройство для вое- 20 произведения функций от нескольких переменных, содержащее входные преобразователи формы представления аргументов, блок адресации, блок памяти коэффициентов и блок интерполя- 25 ции данных Й.It is also known a device for the multiplication of functions of several variables, containing input converters of the form of presentation of arguments, an addressing block, a coefficient memory block, and a Y data interpolation block.

Недостатками устройства являютсяThe disadvantages of the device are

ограниченные функциональные возможности по воспроизведению ряда функций нескольких переменных. 30limited functionality to reproduce a number of functions of several variables. thirty

22

Наиболее близким к изобретению является устройство для воспроизведения функций, содержащее блок анализа приращений, подключенный выходом к первому входу блока выборки, второй вход которого соединен с выходом счетчика масштаба, а третий вход подключен к шине кода функций, причем выход блока выборки соединен с первым . входом инвертора, подключенного вторым входом к шине кода четности, и с первым входом сумматора функции, подключенного вторым входом к выходу инвертора, третьим входом — к шине кода начальных значений, а выходом — к входу выходного 'цифроаналогового[ преобразователя, причем первый вход блока анализа приращений, четвертый вход блока выборки, четвертый вход сумматора функции и первый вход счетчика масштаба, соединенного вторым входом с шиной кода масштаба, подключены к выходу блока управления, а шина ввода аргумента соединена с первым входом сумматора аргумента и через аналого-цифровой преобразователь подключена к входу цифроаналогового преобразователя аргументов, выход которого соединен с вторым входом сумматора аргумента £3] .The closest to the invention is a device for reproducing functions, containing an increment analysis block, connected by an output to the first input of a sampling unit, the second input of which is connected to the output of a scale counter, and the third input is connected to the function code bus, and the output of the sampling block is connected to the first. the input of the inverter connected by the second input to the parity code bus, and with the first input of the function adder connected by the second input to the output of the inverter, the third input to the code bus of the initial values, and the output to the input of the output digital-to-analog converter; increments, the fourth input of the sampling unit, the fourth input of the function adder and the first input of the scale counter connected by the second input to the scale code bus are connected to the output of the control unit, and the argument input bus is connected to the first input om of the argument adder and through an analog-to-digital converter connected to the input of a digital-to-analog argument converter, the output of which is connected to the second input of the adder argument £ 3].

·»* ·: .· < х.-г'.'-.·. -'’-.τΙ/·¹·-·.-------ν'·¹.-.’:;., ·'.:»· ι-»'.··»-Λ!.(·· ...· "* ·::. · <Х.-г '.'-. ·. -''-. τΙ / · ¹ · - · .------- ν '· ¹ .-.':;., · '.: "· ι -"'. ·· "-Λ !. (·· ...

³ 760132 ,· 4 ³ 760132, · 4

Недостатком устройства является ограниченный класс воспроизводимых функций, а именно, устройство позволяет воспроизводить различные функции только одного аргумента.The disadvantage of the device is a limited class of reproducible functions, namely, the device allows you to play various functions of only one argument.

Целью изобретения является расши- .The aim of the invention is expanded.

ренйе класса воспроизводимых функций ³ renier class reproducible functions ³

путей воспроизведения функций от нескольких аргументов.Ways to play functions from multiple arguments.

С этой целью в устройство для воспроизведения функций,содержащее блок _ -анализа приращений, подключенный вы- , «О ходом к первому входу блока выборки, второй вход которого соединен с выходом счетчика масштаба, а третий вход подключен к шине кода функции, причем выход блока выборки соединен 15 с первым входом инвертора, подклю^: Чеиного вторым входом к шине кода четности, и с первым входом сумматора функции, подключенного вторым входом к выходу инвертора, третьим вхо- 20 дом -· к шине кода начальных значений, а выходом — к входу выходного цифроаналогового преобразователя,причем · первый вход блока анализа приращенйй, четвертый вход блока выборки, четверт ~,тый вход сумматора функДии и первый ^Ζ3вход счетчика масштаба,- соединенного вторым входом с шиной кода масштаба, подключены к выходу блока управления, а шина ввода аргумента боединена с . первьвч входом сумматора аргумента и .30 через аналого-цйфровой прёобразова- ' ·;. ’ тель подключена к входу цифроаналоГОвого Преобразователя аргумейФа, выход которого соединенс вторым входом сумматора аргумента, Дополнитёль- 35 но введены аналого-цифровые преобраэо-; ватели,цифроаналоговые преобразователи' аргумента, сУммёторы аргумента,For this purpose, a device for reproducing functions, containing an increment _ -analyzer connected you- “About the move to the first input of the sampling unit, the second input of which is connected to the output of the scale counter, and the third input is connected to the function code bus, and the output of the block samples are connected to the first 15 input of the inverter, connecting ^{: the} second input to the parity code bus, and the first input of the adder of the function connected by the second input to the inverter output, the third input to the initial values code bus, and the output to the input output digital analog trunk converter, wherein · the first input block analysis priraschenyy fourth input sample block, the quarter ~, fifth input of the adder funkDii first ^Ζ3 input scale counter, - coupling the second input of the bus-scale code, connected to the output of the control unit, and an argument input bus boedinena with . The first is the input of the adder of the argument and .30 through an analog-to-digital transform- '· ;. The cable is connected to the input of the digital-analog converter of the ArcFum, the output of which is connected by the second input of the argument adder, the analog-to-digital conversion is additionally 35; drivers, digital-to-analog converters' argument, argument arguments,

Я селектор Максимального прирайхения, соединённый выхо-40 дом с вторым вхоДом блока анализа приращений и подключённыйвходами к выходам сумматороваргумента, причем первый вход каждого I гго (1 έ ί 6 - 1, где ϋ . число ' аДру^йтов воспроиэвоДимой функции) дополнительного сумматора аргумента, соединенного вторым входойчерез ί-я дополнительный цифроавёяоговай преобразователь аргумента с . выходом ! -ГО дополнительного аналоГО-цифровоГо преобразователя и . 5"I am the Maximum Pririkheniya selector, the connected output-40 house with the second input of the increment analysis block and the input connected to the outputs of the combining argument, with the first input of each Igo (1 έ 6 - 1, where ϋ. Number of friends) of the additional adder of the argument connected by the second input through the ί-th additional digital-to-argument argument converter with. out! -H, additional analogue-to-digital converter; five"

входом 1-го шифратора аргумента, подключен к шине ввода соответствующего аргумента и к входу Ι-го дополнительного аналого-цифрового преобразовавеля, выход основного.ангшого-циф- 55 рового преобразователя соединен с входом С -го шифратора аргумента, а выходы всех шифраторов аргумента под’ * клЬчёны к соответствующим. входам блока выборки, соединенного выходом с третьим входом блока анализа приращений.the input of the 1st encoder argument is connected to the input bus of the corresponding argument and to the input of the Ιth additional analog-to-digital converter, the output of the main digital converter is connected to the input of the C -th argument encoder, and the outputs of all the encoder arguments under '* Klyuchy to the appropriate. the inputs of the sampling unit connected by the output to the third input of the increment analysis unit.

Устройство содержит аналого-цифровые преобразователи 1, вход каждо-. го из которых подключен к шине.2 ввода соответствующего аргумента и к первому входу соответствующего сумматора 3 аргумента, второй вход которого соединен через соответствующий цифроаналоговый преобразователь 4 аргумента к выходу соответствующего преобразователя 1. и входу соответствующего шифратора 5 аргумента. Общее число преобразователей 1 и 4, сумматоров 3 и шифраторов 5 определяется числом аргументов воспроизводимых функций. Выходы всех¹ сумматоров 3 аргумента подключены к входам селектора 6 максимального приращения.The device contains analog-digital converters 1, an input of each. The first of which is connected to bus 2. input of the corresponding argument and to the first input of the corresponding adder 3 argument, the second input of which is connected through the corresponding digital-analog converter 4 arguments to the output of the corresponding converter 1. and the input of the corresponding encoder 5 argument. The total number of converters 1 and 4, adders 3 and encoders 5 is determined by the number of arguments of the functions being reproduced. The outputs of all ¹ adders 3 arguments connected to the inputs of the selector 6 maximum increment.

Блок 7 выборки соединен первым входом с выходом блока 8 анализа приращений, Вторым входом — с выходом счетчика 9 масштаба, третьим входом — с шиной 10 кода функции, четвертым входом — с выходом блока 11 управления, а остальными входами с выходами Шифраторов 5 аргумента. Блок 8 анализа приращений подключен первым входом к выходу блока. 11 управления, вторым входом — к выходу селектора 6 максимального приращения, а третьим входом — к выходу блока 7 выборки.Sampling unit 7 is connected to the first input with the output of the incremental analysis unit 8, the second input to the output of the scale counter 9, the third input to the function code bus 10, the fourth input to the output of the control unit 11, and the remaining inputs to the encoder outputs 5 arguments. Block 8 analysis of increments connected by the first input to the output of the block. 11 control, the second input to the output of the selector 6 maximum increment, and the third input to the output of block 7 of the sample.

Блёк 7 выборки также соединен выходом с первым Входом инвертора 12, подключенного вторым входом к шине 13 кода чёгностй, и с первым, входом сумматора 14 функций, подключенного Еторым входом к выходу инвертора 12. Третий и четвертый входы сумматора 14 функций соответственно соединены с шйной 1.5 кода начальных Значений и с выходом блока 1Т управлений. ВыхоД сумматора 14 Подключён к входу выходного цифроаналогового преобразователя 16. Счетчик 9 масштаба соединен первым входом с Выходом блока 11 управления й подключен вторым входом к шине 17 кода Масштаба. ;Sampling block 7 is also connected to the first input of the inverter 12 connected by the second input to the 13-bit bus, and to the first, the input of the adder 14 functions connected to the second input to the output of the inverter 12. The third and fourth inputs of the adder 14 functions respectively connected to the spring 1.5 the code of initial Values and with the output of the 1T control block. The output of the adder 14 is connected to the input of the output digital-to-analog converter 16. The scale counter 9 is connected with the first input to the Output of the control unit 11 and connected with the second input to the bus 17 of the Scale code. ;

Устройство формирует кусочно-линейные функции Р(х,γ,.,.ζ), определяемые выражением видаThe device forms piecewise linear functions P (x, γ,.,. Ζ), defined by the expression

± Р (х , у,. . . ζ )=Μ - Ρ (х₀ , у₀ ,. . · ζ_ο)±± F (.. X, y ,. ζ) = Μ - Ρ (x _0, y _0, · ζ _ο..) ±

- Μ.Σ др Г х; ,у; , . . . ζ ;,- Μ.Σ dr Gh; , y; , . . ζ;,

Е^(хь»E ⁽ xb "

-(х( ,у; , · ·- (x (, y;, · ·

где х,у,. . . ζ Мwhere x, y ,. . . ζ M

8(хо»Уо····²^8 (ho »wo ···· ² ^

д8[...3g8 [... 3

. .ζ-_м)>33. .ζ- _m )> 33

— входные аргументы;- input arguments;

— масштабный коэффициент;- scale factor;

— начальное значение функции;- the initial value of the function;

— значение приращенияфункции при переходе совокупности аргументов от узловых значений (х;,у· ,, ..ζ;) к узловым значениям- the value of the function increment upon the transition of the set of arguments from the nodal values (x;, y · ,, ..ζ;) to the nodal values

(^χ ΐ-н» Υ-ί +< > · · ^г < + () >( ^χ ΐ-n "Υ-ί + <> · · ^g <+ ()>

— номер узла интерполяции- interpolation node number

На чертеже изображена блок-схемаThe drawing shows a block diagram

устройства (для случая воспроизведения функции трех аргументов).devices (for the case of reproducing the function of three arguments).

760132760132

Устройство для воспроизведения функций работает следующим образом.The device for reproducing functions works as follows.

В начальный момент времени, определяемый'сигналом "пуск" на входной шине 18 блока 11 управления, аналогоцифровые преобразователи 1 начинают 5 преобразовывать в коды напряжения аргументов х , у, . ..ζ ; поступающие на входные шины 2 устройства. Полученные коды поступают на входы соответствующих цйфроаналоговых преобразователей 4 аргумента и шифраторов 5 ар- . гумента. С помощью преобразователей 1 и 4, являющихся малоразрядными (4 + 6 двоичных разрядов), выявляются узловые точки интерполяции. С помощью сумматоров 3 аргумента определяются текущие значения приращений соответствующих аргументов.путем формирования разностей между текущими значениями аргументов с шин 2 и их ближайшими узловыми значениями с вы- 20 хода преобразователей 4.At the initial moment of time, determined by the “start” signal on the input bus 18 of the control unit 11, analog-digital converters 1 begin to convert 5 to the voltage codes of the arguments x, y,. ..ζ; coming to the input bus 2 devices. The resulting codes are fed to the inputs of the corresponding analog-to-analog converters 4 arguments and encoders 5 ar-. gumentum. With the help of converters 1 and 4, which are low-bit (4 + 6 binary digits), the interpolation points are detected. With the help of adders 3 arguments, the current values of the increments of the corresponding arguments are determined. By forming the differences between the current values of the arguments from busses 2 and their nearest node values from the output of the converters 4.

Селектор 6 в простейшем случае выде'ляёт максимальное значение приращения аргумента из всех значений приращений аргументов,, поступающих на 25 его входы с выходов сумматоров 3. В случае повышенных требований к точности воспроизведения селектор. 6 может формировать максимальное приращение как корень квадратный· из сум- 30 мы квадратов значений приращений аргументов. Блок 8 анализа приращений формирует код приращения, зависящий от значения приращения с выхода селектора 6 и вида воспроизведений функ-35 ций, определяемого кодом вида функции на шине 10. Шифраторы 5 аргумента по коду на их.входах формируют результирующий адрес выборки значения ;. и знака приращения функции.. По этому др коду адреса, а также по коду приращения с выхода блока 8 и коду вида функций с шины 10 в блоке 7 выборки выбирается и считывается на выход в течение фиксированного для всех функций промежутка времени. Хранение в блоке 7 кодов приращений вместо полных кодов функций позволяет существенно уменьшить объем информации, записываемой в этот; блок.. __In the simplest case, the selector 6 selects the maximum value of the argument increment from all the argument increment values arriving at its 25 inputs from the outputs of the adders 3. In the case of increased demands on the fidelity of the selector. 6 can form the maximum increment as a square root · from the sum of 30 squares of the increment values of the arguments. The increment analysis block 8 generates an increment code depending on the increment value from the output of the selector 6 and the type of playback of the functions defined by the code of the function type on the bus 10. The argument encoders 5 by the code on their inputs form the resulting value sampling address;. and the increment sign of the function. By this other address code, as well as by the increment code from the output of block 8 and the code of the type of functions from the bus 10 in block 7, the sample is selected and read to the output for a fixed period of time for all functions. Storing the increment codes in block 7 instead of the full function codes can significantly reduce the amount of information written to this; block .. __

Число выборок приращения дЕ изменяется в зависимости от кривизны воспроизводимых функций, увеличиваясь, При возрастании кривизны. Алгебраическая сумма кодов значений приращё- ' ний ДР накапливается в сумматоре 14 55The number of samples increments dE varies depending on the curvature of the reproduced functions, increasing, With increasing curvature. The algebraic sum of value codes for increments DR accumulates in the adder 14 55

функции. По шине 15 в сумматор 14 также подается начальное значение кода функции Р (х₀ , у_о , ...ζ₀). Знак приращения ДР на сумматор 14 через инвертор 12 поступает в прямом или об- 60 ратном коде в зависимости от кода четности функции на шине 13. Благодаря этому упрощается воспроизведение симметричных функций, сформированный в сумматоре 14 код функции преобразу- 65functions. On bus 15, the adder 14 also feeds the initial value of the function code P (x ₀ , y _o , ... ζ ₀ ). The increment sign of the DR to the adder 14 through the inverter 12 comes in a direct or reverse code depending on the parity code of the function on the bus 13. This simplifies the reproduction of symmetric functions, the conversion function code formed in the adder 14 65

ется преобразователем 16 в напряжение, поступающее на выход 19 устройства.transducer 16 into the voltage supplied to the output 19 of the device.

Взаимосинхронизация всех блоков, устройства, формирование и отсчет временных интервалов осуществляется блоком 11 управления.The inter-synchronization of all the blocks, the device, the formation and counting of time intervals is carried out by the control block 11.

Масштабирование преобразуемых функций выполняется с помощью счетчика 9 масштаба в зависимости от кода масштаба на^-шине 17. . )Scaling the transformed functions performed by the scale counter 9 according to the scale code ^- 17. bus. )

Последовательность синхроимпульсов с выхода блока 11 управления непосредственно для стробирования и через счетчик 9 поступает в блок 7The sequence of clock pulses from the output of the control block 11 directly for gating and through the counter 9 enters the block 7

'выборки. Если функция не масштабируется (масштаб 1:1), то в течение интервалов времени, когда считывается информация из блока 7, по одному и тому же адресу формируется один импульс считывания и соответственно'sampling. If the function does not scale (1: 1 scale), then during the time intervals when information from block 7 is read, one read pulse is generated at the same address and

/формируется только одно значение ДЕ./ only one DE value is formed.

'Если же воспроизводимая функция масштабируется, то по одному и тому же'If the reproduced function is scaled, then by the same

адресу происходит многократное считывание информации из блока 7 выборки, причем кратность считывания равна !масштабу. Для обеспечения многократ'ного считывания для одного, и того же адреса частота синхроимпульсов выбирается такой, чтобы за время многократного считывания ни один из аргументов х».у, . . .ϊ формулы не успел измениться заметным образом.address is the repeated reading of information from block 7 of the sample, and the reading ratio is equal to! scale. To ensure multiple readings for one and the same address, the frequency of the clock pulses is chosen such that during multiple read times none of the arguments x ".,. . .ϊ formulas did not have time to change in a noticeable way.

Блок 8 анализа приращений в зависимости от максимальной величины приращения аргумента формирует код чис- “ ла подинтервалов для каждого фиксированного интервала времени. Число подинтервалов разбиения функции формируется блоком 8 таким образом, чтобы абсолютная погрешность аппроксимации не превышала заданной величины. Прй этом соответствующее кодирование функции выполняется в блоке 7 выборки. Если функция, разбиваемая на' подинтервалы, масштабируется, то в соответствующие моменты времени счетчик 9 масштабов формирует добавочные импульсы считывания из блока Ί выборки по адресу подинтервалов аналогично вышеописанному.The unit 8 for the analysis of increments depending on the maximum value of the increment of the argument generates a code for the number of subintervals for each fixed time interval. The number of subintervals of the partition of the function is formed by block 8 so that the absolute error of approximation does not exceed a specified value. In this case, the corresponding coding of the function is performed in block 7 of the sample. If the function being split into 'sub-intervals is scaled, then at the corresponding moments of time the counter 9 of the scales generates additional read pulses from the sampling block at the address of the spins as in the above.

При реализаций блока 7 выборки целесообразно использовать многократную адресацию, каскадное соединение, метод эквивалентного алгоритма, программируемые логические матрицы и другие приемы, позволяющие в условиях приемлемых аппаратурных затрат воспроизводить сложные функции нескольких аргументов при использовании серийно выпускаемых промышленностью БИС ПЗУ.In implementations of sampling block 7, it is advisable to use multiple addressing, cascade connection, the method of equivalent algorithm, programmable logic arrays and other techniques that allow reproducing complex functions of several arguments when using commercially available BIS ROMs in conditions of acceptable hardware costs.

Введение в состав устройства по сравнению с прототипом новых узлов и связей позволяет существенно расширить область применения устройства, благодаря воспроизведению функций от нескольких входных аргументов.The introduction of the device in comparison with the prototype of new nodes and links allows you to significantly expand the scope of the device, by reproducing functions from several input arguments.

77

760132760132

Claims

Формула изобретения Устройство для воспроизведения функций, содержащее блок анализа приращений, подключенный выходом к первому входу блока выборки, второй вход которого соединен с выходом счетч'ика масштаба, а третий вход подключен к шин^ кода функции, причем выход блока выборки соединен с первым входом инвертора, подключенного вторым входом к шине кода четности, й с первым входом сумматора функции, подключенного вторым входом к выходу инвертора, третьим входом — к шине кода начальных значений, а выходом — к входу' выходйого цифроаналогового преобразователя, причем первый вход блока анализа приращений, четвертый вход блока выборки, четвертый вход сумматора функции и первый вход счетчика масштаба, соединенного вторым входом с шиной кода масштаба, подключены к выходу блока управления, а шина ввода аргумента соединена, с первым входом суммат'ора аргумента и через аналоготцифровой преобразбватель подключена к входу цифроаналогового преоб. разователя аргумента, выход которого соединён с. вторым входом сумматора аргумента, от л и ч ающ ее с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций путем воспроизвёдения функций от нескольких аргументов, в устройство дополнительно' введены аналого-цифровые преобразователи , цифроаналоговые преобразова- тели аргумента, сумматоры аргумента.A device for reproducing functions, containing an increment analysis unit, connected by an output to the first input of a sampling unit, the second input of which is connected to the output of a scale counter, and the third input is connected to the bus of the function code, the output of the sampling unit being connected to the first input of the inverter connected by the second input to the parity code bus, with the first input of the adder function connected by the second input to the output of the inverter, the third input to the code bus of the initial values, and the output to the input of the output digital channel the first input of the increment analysis block, the fourth input of the sampling block, the fourth input of the function adder and the first input of the scale counter connected by the second input to the scale code bus are connected to the output of the control unit, and the input argument bus is connected to the first input of the total number The mouth of the argument and through an analog-to-digital converter is connected to the input of a digital-to-analog trans. argument maker, the output of which is connected to the second input of the argument adder, from it with the fact that, in order to expand the class of reproduced functions by reproducing functions from several arguments, the device additionally 'introduced analog-to-digital converters, digital-analogue converters of the argument, adders of the argument.

8eight

шифраторы аргумента и селектор максимального приращения, соединенный выходом с вторым входом блока анализа приращений и подключенный входами к выходам сумматоров аргумента, причем первый вход каждого ϊ-го(1έ ί έ В - 1 где 8 — число аргументов воспроизводимой функции) дополнительного сумматора аргумента, соединенного вторым входом через ΐ-й дополнительный циф•β роаналоговый преобразователь аргумен’ та с выходом ΐ-го дополнительного’ аналого-цифрового преобразователя и входом ϊ-го шифратора аргумента, подключен к шине ввода соответствующего аргумента и к входу ΐ-го дополнитель15 ного аналого-цифрового преобразователя, выход основного аналого-цифрового преобразователя соединен с входом Е-го шифратора аргумента, а выходы всех шифраторов аргумента подключены 20 к соответствующим входам, блока выборки, соединенного выходом с третьим входом блока анализа приращений. .the argument encoders and the maximum increment selector connected by the output to the second input of the increment analysis block and connected by inputs to the outputs of the argument adders, the first input of each ϊth (1έ έ В - 1 where 8 is the number of arguments of the reproduced function) of the additional argument adder connected the second input through the ΐth additional digit • β is the analogue analogue converter 't converter with the output of the ΐth additional' analog-digital converter and the input of the ϊth argument coder, connected to the input bus corresponding The input of the main analog-to-digital converter is connected to the input of the E-th encoder of the argument, and the outputs of all encoders of the argument are connected 20 to the corresponding inputs of the sample block connected by the output of the third input of the analysis increments. .